Сверхэластичные червеобразные роботы, способные «чувствовать» свое окружение, могут найти применение в промышленности и протезировании, говорят ученые. Команда инженеров из Университета Глазго разработала роботов с формами движения, вдохновленными движениями дождевых червей (смотрите видео ниже).
Мягкие, извилистые роботы могут растягиваться в девять раз по своей длине и способны к определенной форме проприоцепции — методу, с помощью которого биологические организмы, такие как черви, воспринимают свое положение в пространстве. Эта способность, ранее не демонстрировавшаяся в области мягкой робототехники, позволяет червям-роботам втискиваться в труднодоступные места, недоступные их обычным жестким аналогам-роботам.
Исследователи надеются, что их прорыв может привести к созданию нового поколения роботов, способных автономно исследовать труднодоступные места. Они могли бы найти применение в горнодобывающей промышленности, строительстве или даже в ликвидации последствий стихийных бедствий для поиска выживших, оказавшихся в завалах.
Их технология также может быть использована при разработке более реалистичных протезов или оснащении роботов способностью оборачиваться и поднимать тяжелые предметы неправильной формы.
Разработка основана на предыдущих исследованиях группы Университета Глазго по гибкой электронике и сенсорным технологиям (BEST), которая нашла новые способы встраивания гибкой электроники в деформируемые поверхности.
Этот опыт позволил им встроить внутренние датчики деформации в червеобразных роботов длиной около 4,5 сантиметров. Они покрыты «кожей», изготовленной из эластичного пластика Ecoflex и графитовой пасты, разработанной командой.
Крошечные постоянные магниты, прикрепленные к обоим концам трубчатых тел роботов, помогают им перемещаться по металлической поверхности. Датчики в их коже помогают им «чувствовать» их движения по отношению к их телам, измеряя электрическое сопротивление графитовой пасты, которое изменяется по мере расширения тел роботов. Когда сопротивление достигает заданного максимального значения, тело снова сжимается, перемещая его вперед.
Профессор Равиндер Дахия из Инженерной школы Джеймса Уотта Университета Глазго возглавляет группу, которая и разработала эту систему. Профессор Дахия в свою очередь объяснил: «Проприоцепция является жизненно важной характеристикой многих форм биологической жизни, и ученые уже давно вдохновляются попытками разработать инженерные системы, имитирующие эту способность.
«Наши биоинспирированные роботы — это шаг к созданию мягких, гибких роботизированных систем, способных к бесконечным направлениям движения, которые природа создала у дождевых червей.
«Способность мягких роботов, подобных этим, адаптироваться к окружающей среде с помощью легко встроенных растягивающихся датчиков может помочь автономным роботам более эффективно перемещаться даже в самых сложных условиях».
Статья команды под названием «Мягкие роботы, похожие на дождевых червей, с внутренним датчиком деформации», опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems.
