Исследователи создали мягкого робота, способного менять форму и перемещаться

Одной из проблем, связанных с мягкой робототехникой, является то, что большинство роботов должны быть прикреплены к компрессору воздуха или подключены к стене. Исследователи из Стэнфорда поставили цель преодолеть эту проблему.

Нейтан Юсевич – аспирант по механической инженерии в Стэнфорде.

“Значительным ограничением большинства мягких роботов является то, что они должны быть прикреплены к громоздкому компрессору воздуха или подключены к стене, что препятствует их движению”, – сказал Юсевич. “Итак, мы задумались: Что, если мы сохраним одинаковое количество воздуха внутри робота все время?”

Команда смогла разработать человекоподобного мягкого робота, способного менять свою форму. Благодаря этому мягкий робот может захватывать и манипулировать объектами, и он способен перемещаться в контролируемых направлениях.

Исследование было опубликовано в Science Robotics 18 марта.

“Неформальное описание этого робота, которое я даю людям, – это Бэймакс из фильма Большой герой 6, смешанный с Трансформерами. Другими словами, мягкий, безопасный для человека робот, смешанный с роботами, которые могут драматически менять свою форму”, – сказал Юсевич.

Упрощенная версия

Этот мягкий робот был разработан путем объединения трех разных типов роботов. Упрощенная версия изобретения команды называется “изопериметрическим роботом”, поскольку форма меняется, а общая длина ребер и количество воздуха внутри остается неизменной.

Изопериметрический робот был разработан на основе мягких роботов, роботов-ферм и коллективных роботов. Каждая категория робототехники принесла разные преимущества: мягкие роботы легкие и податливые, роботы-фермы могут менять форму, а коллективные роботы небольшие и сотрудничают.

Шон Фоллмер – помощник профессора по механической инженерии и соавтор статьи.

“Мы по сути манипулируем мягкой структурой с помощью традиционных двигателей”, – сказал Фоллмер. “Это создает очень интересный класс роботов, который сочетает многие преимущества мягких роботов со всеми знаниями, которые мы имеем о более классических роботах”.

Сложная версия

Команда также разработала более сложную версию робота, прикрепив несколько треугольников вместе. Они смогли координировать движения разных двигателей, что позволило роботу выполнять желаемые поведения, такие как подъем мяча.

Эллиот Хоукс – помощник профессора по механической инженерии в Университете Калифорнии, Санта-Барбара и соавтор статьи.

“Ключевое понимание, которое мы разработали, заключается в том, что для создания движения с помощью большого, мягкого пневматического робота вам не нужно фактически закачивать воздух внутрь и наружу”, – сказал Хоукс. “Вы можете использовать воздух, который у вас уже есть, и просто переместить его с помощью этих простых двигателей; этот метод более эффективен и позволяет нашему роботу двигаться намного быстрее”.

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

Исследование космоса

По словам Закари Хэммонда, аспиранта по механической инженерии в Стэнфорде и соавтора статьи, одним из возможных применений этого мягкого робота является исследование космоса.

“Этот робот может быть очень полезен для исследования космоса – особенно потому, что его можно транспортировать в небольшом пакете, а затем он работает без привязи после надувания”, – сказал Хэммонд. “На другой планете он может использовать свою способность менять форму, чтобы преодолевать сложные среды, протискиваясь через узкие пространства и распространяясь над препятствиями”.

Исследователи сейчас пробуют разные формы и хотят протестировать робота в воде.

Эллисон Окумура – профессор по механической инженерии и соавтор статьи.

“Это исследование подчеркивает силу мышления о том, как проектировать и строить роботов новыми способами”, – сказала Окумура. “Креативность проектирования роботов расширяется с помощью этой системы, и это то, что мы действительно хотим поощрять в области робототехники”.