Этот мягкий робот умеет передвигаться

Новое изобретение инженеров Корнеллского университета приводит в движение перекачивание жидкостей.

Шарлотта Ху | Опубликовано 24 января 2023 г., 18:00 по восточному стандартному времени.

Когда мы думаем о роботах, мы обычно представляем себе неуклюжие шестерни, механические детали и резкие движения. Но новое поколение роботов попыталось сломать этот шаблон.

С тех пор как чешский драматург Карел Чапек впервые ввел термин «робот» в 1920 году, эти машины приобрели множество форм и размеров. Роботы теперь могут быть твердыми, мягкими, большими, микроскопическими, бестелесными или похожими на человека, с суставами, управляемыми рядом нетрадиционных двигателей, таких как магнитные поля, воздух или свет.

Новый шестиногий мягкий робот, созданный командой инженеров Корнеллского университета, привел в движение свой собственный механизм, используя двигатели с жидкостным приводом для выполнения сложных движений. Результат: отдельно стоящая штуковина, похожая на жука, с рюкзаком с контроллером Arbotix-M с батарейным питанием и двумя шприцевыми насосами наверху. Шприцы закачивают жидкость в конечности робота и из него, когда он ходит по поверхности со скоростью 0,05 длины тела в секунду. Конструкция робота была подробно описана в статье, опубликованной на прошлой неделе в журнале Advanced Intelligent Systems.

Робот родился в лаборатории коллективного воплощенного интеллекта Корнелла, которая исследует способы, с помощью которых роботы могут думать и собирать информацию об окружающей среде с помощью других частей своего тела за пределами центрального «мозга», вроде осьминога. При этом робот будет полагаться на свою версию рефлексов, а не на тяжелые вычисления, чтобы рассчитать, что делать дальше.

[Связанный:Эта магнитная рука робота была вдохновлена ​​щупальцами осьминога.]

Чтобы построить робота, команда создала шесть полых силиконовых ножек. Внутри ножек находятся заполненные жидкостью сильфоны (представьте себе внутреннюю часть гармошки) и соединительные трубки, образующие замкнутую систему. Трубки изменяют вязкость жидкости, текущей в системе, искажая форму ножек; геометрия конструкции сильфона позволяет жидкости из шприца входить и выходить определенным образом, регулируя положение и давление внутри каждой ножки, заставляя их жестко вытягиваться или сдуваться в состояние покоя. Координация различных, чередующихся комбинаций давления и положения создает циклическую программу, которая заставляет ноги и робота двигаться.

Согласно пресс-релизу, Йоав Матиа, постдокторант из Корнеллского университета и автор исследования, «разработал полную описательную модель, которая может прогнозировать возможные движения привода и предвидеть, как различные входные давления, геометрии, а также конфигурации трубок и сильфонов достигают их». – и все это с одним входом жидкости».

Благодаря гибкости этих резиновых соединений робот также может менять свою походку или стиль ходьбы в зависимости от ландшафта или характера препятствий, которые он преодолевает. Исследователи говорят, что технология, лежащая в основе этих жидкостных двигателей и ловких конечностей, может быть применена к ряду других приложений, таких как 3D-печатные машины и роботы-манипуляторы.

Шарлотта — помощник технического редактора журнала Popular Science. Ей интересно понять, как меняются наши отношения с технологиями и как мы живем в Интернете. Связаться с автором здесь.