Команда Рамзеса Мартинеса из Университета Пердью разработала новых мягких роботов, вдохновленных хамелеонами. Роботы сделаны из эластичных полимеров, которые напоминают резиновые ленты. Внутри находятся пневматические каналы, которые расширяются под давлением за доли секунды. Структура напоминает флейту, которая разворачивается при ударе в нее. Затем снова заводится
Когда щупальце робота сделано, полимер растягивается в одном или нескольких направлениях. Внутренняя пневматика поддерживает его в форме, пока он не должен «ударить» и снова свернуть его. Это займет чуть больше десятой доли секунды. При удлинении язык в пять раз длиннее робота.
«Мы думали, что промышленные роботы могли бы работать быстрее и точнее, если бы они были такими же быстрыми и точными, как язык хамелеона», - говорит Мартинес. Обычные роботы довольно громоздки. «Мы хотели это изменить», - говорит эксперт.
Вот как работает мягкий робот:
Захваты роботов выдерживают вес до 100 раз
Упругая энергия также используются многими видами птиц, такие, как три носка дятел. Это сохраняет упругую энергию в напряженных сухожилиях задней части его ног, так что он не может упасть с шеста, когда засыпает. Анатомия этих птиц послужила примером для производства роботизированных захватов, которые способны без усилий выдерживать вес до 100 раз и сидеть на голове под углами до 116 градусов. На видео показан робот-захватчик:
Используя тот же принцип, исследователи также разработали захват, который ловит шар, летящий со скоростью десять миллиметров в секунду в течение 65 миллисекунд, с безопасностью, похожей на сон, как показано на видео:
Они также восстановили ловушку для мух Венеры, плотоядное растение, которое быстро ломается при попадании насекомого. Мягкий робот реплика занимает полные 50 миллисекунд, чтобы закрыть, как можно увидеть на видео:
Мартинес считает, что новый мягкий робот с предварительным натяжением обладает рядом преимуществ по сравнению с существующими системами мягких роботов:
- Мягкие роботы захватывают, удерживают и манипулируют объектами на высокой скорости.
- С упругой энергией, накопленной в их предварительно напряженном эластомерном слое, они могут удерживать объекты в 100 раз больше своего веса, не потребляя внешней энергии.
- На их мягкую кожу можно легко нанести нескользкие микрошпили, что значительно увеличивает их тягу и позволяет им сидеть на головах в течение более длительного периода времени и ловить добычу.
«Мы считаем, что предлагаемые здесь стратегии проектирования и производства проложат путь к новому поколению полностью мягких роботов, которые могут использовать упругую энергию для достижения скоростей и движений, доступных в настоящее время для существующих роботов. недоступны », - сказал Мартинес.