Модульная технология может сделать плавающих роботов массовым явлением

Биоподобные подводные роботы, которые плавают, изгибая свое тело, могут быть более энергоэффективными, чем их жесткие аналоги, но их довольно сложно построить. Однако вскоре это может измениться благодаря новой модульной робототехнической системе.

В настоящее время разрабатываемая в Массачусетском технологическом институте система включает в себя отдельные строительные блоки, известные как воксели.

Это в основном полые пластиковые коробки, состоящие из множества узких распорок, которые являются жесткими и несущими, когда их толкают в одном направлении, но мягкими и гибкими, когда их толкают в других. Эта комбинация характеристик позволяет роботам сохранять общую форму тела, одновременно изгибая его из стороны в сторону — и все это без необходимости в сложном специально разработанном оборудовании.

В ходе одной из демонстраций технологии ученые построили змееподобного робота длиной около 1 метра (3,3 фута), состоящего из 20 вокселей, соединенных встык.

Приводы внутри его тела тянут стороны этих вокселей через стальные тросы, заставляя воксели последовательно сжиматься и расслабляться в одну или другую сторону, создавая волнообразные движения от передней части тела к задней, плотно прилегающая неопреновая кожа делает робота более гидродинамическим). Испытания с буксировкой показали, что робот действительно может эффективно плавать в воде таким образом.

И хотя воксельный робот Hydrosnake состоит всего из 60 отдельных компонентов, исследователи утверждают, что змееподобный робот, ранее построенный НАСА (с использованием обычных компонентов), состоял из тысяч таких компонентов. Кроме того, если на проектирование и сборку робота RoboTuna, похожего на рыбу, у Массачусетского технологического института ушло два года, то Hydrosnake был собран всего за пару дней.

Воксели также использовались для создания крыла, форма профиля (поперечного сечения) которого может изменяться, чтобы изменить его аэродинамическое качество. Массив перекрывающихся чешуйчатых плиток на его внешней стороне обеспечивает водонепроницаемое уплотнение, даже когда кривизна крыла находится в процессе изменения. Такие крылья можно было бы использовать в системах, которые генерируют энергию из океанских волн или которые позволяют кораблям более плавно двигаться по воде.

Кроме того, поскольку воксельную систему в целом можно легко масштабировать до крупных приложений, ученые считают, что однажды ее можно будет использовать даже в подводных лодках, похожих на китов, которые перемещаются, изгибая механические ласты.

Статья об исследовании, которым руководят научный сотрудник Альфонсо Парра Рубио, профессор Майкл Триантафиллоу и профессор Нил Гершенфельд, была недавно опубликована в журнале Soft Robotics.

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com