Найшвидші М’які Роботи, Створені Дослідниками

Група дослідників створила новий тип м’якої роботи, яка швидша за попередні версії при русі по твердих поверхнях або у воді. Нові м’які роботи, які були натхненні біомеханікою чепраїв, можуть також деликатно піднімати об’єкти та мають достатньо сили, щоб піднімати важкі об’єкти.

Стаття називається “Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots”” і була опублікована в Американській асоціації сприяння розвитку науки.

Джей Їн є асистентом професора механіки та аерокосмічної інженерії в Університеті штату Північна Кароліна. Він також є відповідальним автором статті.

“Чепраї – це найшвидші істоти на землі, і вони отримують свою швидкість і силу від згинання їхніх хребтів”, – говорить Їн.

“Ми були натхнені чепраєм, щоб створити тип м’якої роботи, яка має пружинно-активований, «бістабільний» хребет, тобто робота має два стабільні стани”, – продовжує Їн. “Ми можемо швидко перемикатися між цими стабільними станами, накачуючи повітря в канали, які лінійно розташовані у м’якій, силіконовій роботі. Перемикання між цими станами вивільняє значну кількість енергії, що дозволяє роботі швидко прикладати силу до землі. Це дозволяє роботі швидко рухатися по поверхні, тобто її ноги залишають землю.

“Попередні м’які роботи були повзунами, які завжди залишаються у контакті з землею. Це обмежує їхню швидкість.”

http://www.youtube.com/watch?v=Z5QAwAOxORo&feature=youtu.be

Попередні Версії М’яких Роботів

На плоских і твердих поверхнях попередні найшвидші м’які роботи могли рухатися зі швидкістю до 0,8 довжини тіла в секунду.

М’які роботи, створені групою дослідників, належать до нового класу роботів, званого «Leveraging Elastic Instabilities for Amplified Performance» (LEAP). Вони значно перевершують попередні роботи, рухаючись зі швидкістю 2,7 довжини тіла в секунду, що втричі швидше. Вони працюють на низькій частоті дії близько 3 Гц.

Нові м’які роботи також можуть бігати вгору по крутих схилах, що раніше було великою проблемою або навіть неможливо для менш потужних роботів.

Роботи LEAP мають довжину близько 7 сантиметрів і важать близько 45 грамів.

Швидкість Плавання

Іншим досягненням нових м’яких роботів є поліпшення швидкості плавання, яке можна здійснити, замінивши ноги на плавник. При цьому робот LEAP міг досягти швидкості 0,78 довжини тіла в секунду при плаванні. Попередній найшвидший плаваючий робот міг рухатися лише зі швидкістю 0,7 довжини тіла в секунду.

“Ми також продемонстрували використання декількох м’яких роботів, які працюють разом, як щипці, щоб піднімати об’єкти”, – говорить Їн. “Відрегулювавши силу, яку прикладають роботи, ми змогли піднімати об’єкти, так деликатні, як яйце, а також об’єкти, що важать 10 кілограмів або більше.”

Група дослідників планує збільшити швидкість і силу роботів ще більше, розглядаючи поточний розвиток як тільки початок. У них є різні застосування, наприклад, технології пошуку і порятунку.

“Потенційні застосування включають технології пошуку і порятунку, де швидкість є важливою, і промислову виробничу робототехніку”, – говорить Їн. “Наприклад, уявіть собі виробничу лінію робототехніки, яка швидша, але все ще здатна обробляти дрібні об’єкти.

“Ми відкриті для співробітництва з приватним сектором, щоб доопрацювати способи їхнього застосування цієї технології в їхніх операціях.”

Робота була підтримана Національним науковим фондом.