Очень маневренный робот насекомое

Инженеры Калифорнийского университета в Беркли создали робота, похожего на насекомого, который может очень быстро передвигаться и делать крутые повороты благодаря специально адаптированным конечностям.

Новый робот основан на конструкции, описанной командой в 2019 году, которая была сделана из прямоугольного листа поливинилиденфторида (ПВДФ), покрытого гибким полимером. Идея заключалась в том, что при подаче переменного тока материал быстро изгибался и распрямлялся, что, в свою очередь, переводилось в поступательное движение устройства.

Во время первых испытаний робот мог двигаться по плоской поверхности со скоростью, равной двадцати длинам тела в секунду. Он также мог перемещать небольшие грузы. Единственная проблема заключалась в том, что конструкция была не особо маневренной. Инженеры решили оснастить новый прототип более совершенными опорами.

— Наш оригинальный робот мог двигаться очень быстро, но мы не могли контролировать, движется ли он влево или вправо из-за точности, необходимой при производстве. Небольшое отклонение могло привести к тому, что он поворачивал только в одном направлении. Результатом наших недавних улучшений является замена ног на те, которые позволяют делать очень быстрые повороты — сказал Ливэй Лин, старший автор исследования:

Новые миниатюрные педипуляторы работают на основе электростатической адгезии. Когда к одному из них приложено напряжение, он будет прилипать к земле, заставляя робота делать крутой поворот в результирующем направлении.

Ученые продемонстрировали необычайную маневренность робота в эксперименте, в котором он пересек лабиринт. Он смог преодолеть его всего за 5,6 секунды. В других тестах он был оснащен датчиками газа, и его задача заключалась в создании карты концентраций газа в заданной области. Это указывает на возможные будущие применения для обнаружения источников утечки в трубопроводах.

В итоге команда построила две разные версии робота — с внешним источником питания и оснащенную аккумулятором. Первая модель оказалась быстрее, достигнув увеличенной максимальной скорости до двадцати восьми длин тела в секунду. Это приблизило машину к характеристикам живого таракана.

По словам Линь, одна из самых больших проблем, с которыми сегодня сталкиваются роботы, — это создание небольших роботов, которые сохранят мощность и контроль, которые присущи более крупных собратьям. Однако по мере снижения массы роботов, сохранение этих характеристик становятся все более важной проблемой, так как она ограничивает производительность роботов. Наше устройство — это попытка противостоять этой общей тенденции.

Исследование дизайна опубликовано в журнале Science Robotics. Команда демонстрирует возможности робота на видео ниже.