Инженеры создали робот размером с насекомое с ловкостью гепарда

Инженеры из Университета Калифорнии в Беркли разработали робота размером с насекомое, который может резко поворачивать и менять направление с ловкостью гепарда. Команда черпала вдохновение из различных насекомых и пауков, которые могут ходить по потолку с помощью специальных липких подошв. Разработанный робот может двигаться по сложной местности и избегать неожиданных препятствий.

Робот изготовлен из тонкого, слоеного материала, который может гнуться и сокращаться при применении электрического напряжения.

В 2019 году команда впервые продемонстрировала этот материал с помощью робота размером с таракана, который мог двигаться по плоской поверхности со скоростью 20 длин тела в секунду, или примерно 1,5 мили в час, что было самой высокой относительной скоростью для робота размером с насекомое.

Электростатические подошвы

В новом исследовании команда добавила к роботу две электростатические подошвы и применила напряжение к одной из подошв, чтобы увеличить электростатическую силу между подошвой и поверхностью. Это привело к тому, что подошва более прочно приклеилась к поверхности, а остальная часть робота вращалась вокруг подошвы.

С двумя подошвами операторы имеют полный контроль над траекторией робота. Они могут включить режим поворота робота с центробежным ускорением, которое быстрее, чем у большинства насекомых.

Ливэй Лин – профессор механической инженерии в Университете Калифорнии в Беркли.

“Наш оригинальный робот мог двигаться очень, очень быстро, но мы не могли контролировать, в каком направлении он будет двигаться, и часто он двигался случайно, потому что если был небольшой дефект в процессе производства – если робот не был симметричным – он отклонялся в одну сторону”, – сказал Лин. “В этой работе основным нововведением было добавление этих подошв, которые позволяют роботу делать очень, очень быстрые повороты.”

Исследовательская команда сняла робота, который ориентировался в лабиринтах из Лего, чтобы проверить и продемонстрировать его ловкость. Он нес небольшой датчик газа и уклонялся от падающих обломков. Благодаря своей конструкции, крошечный робот может выдержать давление человека весом 120 фунтов.

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

Практическое применение

Маленькие роботы, похожие на насекомых, такие как этот, могут быть использованы в поисково-спасательных миссиях или для исследования и осмотра опасных сред. Например, его можно использовать для поиска потенциальных утечек газа.

Робот был в основном подключен к проводу, или питался через небольшой электрический провод, но существует и беспроводная версия, которая работает от батареи до 19 минут и 31 метра.

“Одной из самых больших проблем сегодня является создание роботов меньшего масштаба, которые сохраняют мощность и контроль больших роботов”, – сказал Лин. “С большими роботами можно легко включить большую батарею и систему управления, но когда вы пытаетесь уменьшить все до меньшего и меньшего масштаба, вес этих элементов становится трудным для робота, и робот обычно движется очень медленно. Наш робот очень быстр, довольно сильный и требует очень мало энергии, что позволяет ему нести датчики и электронику, а также батарею.”