Ученые разрабатывают мягких роботов

Новым рубежом для робототехники стало создание устройств, в которых отсутствуют твердые детали и сочленения. Самой сложной проблемой оказались мягкие клапаны.

Человек не способен придумать нечто, более совершенное, чем создала природа. Поэтому совершенно естественным представляется желание ученых и техников сделать роботов, похожих на живые организмы с гибкими пластичными формами, без жестких металлических каркасов, лязгающих, заедающих сочленений.

Идеальной моделью представляется кальмар, который, несмотря на свою желеподобную консистенцию, способен сопротивляться течению и штормам, перетаскивать с места на место крупные и тяжелые объекты. Достаточно удачные имитации имели в себе существенный изъян – прочные пневматические клапаны.

В университете Вудфорда справились с поставленной задачей. За основу взято поведение садового шланга, приток воды в котором перекрывается его изгибом. Клапан представляет собой цилиндр, разделенный силиконовой мембраной на две камеры. Повышение давления в нижней камере заставляет мембрану подниматься, а сброс давления – возвращаться обратно. В обеих камерах есть трубки, которые могут перегибаться, когда мембрана меняет ориентацию, что и является системой включения-отключения клапана. Такая система не имеет «тупикового» положения, из которого необходимо «возвращаться» в исходную позицию, каждое «переключение» происходит плавно и естественно.

Клапан универсален, может функционировать в любом масштабе, в устройстве с любым назначением, с любым количеством клапанов, близко расположенных друг к другу.

На основе такого клапана можно смоделировать захват предметов, встроив небольшое отверстие для выхода воздуха из нижней камеры.

У исследователей возникла идея, что клапан, который в любой момент находится в одном из двух возможных состояний, может стать транзистором для формирования логических схем. На удаленном горизонте – создание мягкого компьютера, способного самостоятельно передвигаться.

Источник: Tech Xplore