Искусственная змеиная кожа позволила роботу ползти вверх по склону

Ahmad Rafsanjani et al. / Science Robotics, 2018

Инженеры разработали автономного пневматического робота, который может взбираться на наклонные поверхности. Для этого разработчики обернули его в пленку с узором, напоминающим чешуйки змеиной кожи. Такое покрытие не дает роботу скатываться назад и позволяет ему толкать себя вперед, сообщается в журнале Science Robotics.

Несмотря на то, что большинство роботов передвигаются за счет колес, немало инженеров используют совершенно другой принцип движения в своих прототипах, повторяющий движения гусениц, змей или червей. Они имеют конструктивные различия, но концептуально довольно похожи: такие роботы изгибаются или расширяются и за счет этого периодически толкают переднюю часть вперед и подтягивают заднюю часть. Часто в таких роботах используется несколько двигателей или пневматических актуаторов в разных частях конструкции.

Инженеры под руководством Кати Бертольди (Katia Bertoldi) из Гарвардского университета разработали более простую конструкцию, в которой используется один небольшой воздушный насос. Он располагается внутри тела робота, которое выполнено в виде эластичной трубки с кевларовым каркасом. Для управления роботом в его задней части располагается сам насос, несколько плат и аккумулятор. Главная особенность робота — его поверхность. Она покрыта вырезами, выполненными по японской технике киригами. Во время надувания трубки робота вырезы на этой поверхности отклоняются и начинают выступать над поверхностью.

Разработчики решили использовать эту особенность, как основу движения робота. Он периодически надувает и сдувает воздушную камеру с помощью насоса. Но за счет необычной поверхности робот не остается на месте, а при надувании отталкивается задней частью и толкает переднюю вперед, а при сдувании наоборот зацепляется «чешуйками» передней части и подтягивает заднюю.

Инженеры протестировали несколько видов вырезов: треугольные, полукруглые и трапециевидные. Они остановились на трапециевидной форме, потому что во время тестов она давала роботу наибольшую длину шага. Разработчики создали несколько прототипов робота и показали, как один из них может без внешнего питания передвигаться как по горизонтальным, так и по наклонным поверхностям:


В прошлом году американские инженеры создали робочервя, который также упирается нижней частью в поверхность и за счет периодических сокращений прерывисто двигается вперед. Но они использовали в качестве двигателя не воздушный насос, а электромотор, который приводит в движение особый паттерн оригами, преобразующий вращательное движение в поступательное.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.