Первый 3D-печатный мягкий робот, способный передвигаться по песку и гальке

Первый 3D-печатный мягкий робот, способный передвигаться по песку и гальке

Первый 3D-печатный мягкий робот, способный передвигаться по песку и гальке

18 мая
Покажи другу:

В последнее время исследователи из мира робототехники делают ставку на мягких роботов. У них есть ряд преимуществ перед их собратьями из твердых материалов, но до этого момента они не могли похвастаться разнообразием методов передвижения. Ситуация изменилась благодаря исследователям из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD), потому что именно там был представлен новый робот на основе различных материалов, который без труда может передвигаться по таким поверхностям, как песок или галька.

Мягкие роботы выглядят многообещающими, потому что, в отличие от роботов, изготовленных из твердого пластика и/или металла, при соприкосновении с объектами окружающего мира, включая людей, они не наносят никакого ущерба. Это преимущество позволяет использовать их в различных видах производства, больницах или даже в домашних условиях, в качестве роботов‑помощников. Мягкие роботы также ловко преодолевают различные препятствия (например, узкие проемы) и способны передвигаться в воде, поэтому они также могут производить контроль качества на фабриках или ремонт в условиях городской инфраструктуры.

Прорывом в области мягкой робототехники стал 3D‑печатный четырехногий робот, разработанный аспирантом Диланом Дротманом под руководством Майкла Т. Толли, доцента факультета машиностроения и аэрокосмической техники в Инженерной школе имени Якобса при USCD. Как рассказал профессор Толли, к идее одновременного применения мягких и твердых материалов в конструкции робота разработчиков подтолкнула сама природа:

«В природе сложность достигается простыми средствами. Используя новые технологии производства, такие как 3D‑печать, мы пытаемся применить этот принцип в робототехнике».

«В предыдущей исследовательской работе применялись технологии отливки для реализации относительно простой конструкции с мягкими конечностями, использующих давление воздуха для осуществления сгибательного движения в одном из направлений и энергию, доступную конечностям, чтобы вернуть им первоначальную форму», поделился Дилан Дротман, ответственный за разработку ног и системы управления роботом.

«В результате получился робот, который в основном волочит ноги по земле», добавил Дилан. «Наш новый мягкий четвероногий «друг» способен поднимать свои конечности, что позволяет ему преодолевать препятствия, в чем и заключается его основное отличие от ранних разработок. Мы достигли этого благодаря технологии многокомпонентной 3D-печати, позволяющей быстро воплощать в жизнь сложные 3D-проекты».

Для воплощения робота с уникальной конструкцией ног использовался высокотехнологичный 3D‑принтер Connex 3.

«Мы сосредоточили свои усилия на проектировании дизайна мягких опорных конечностей, чтобы добиться выполнения сложных движений, необходимых для навигации по пересеченной местности», продолжает Дилан. «Прогулка по земле – это настоящий вызов для мягких организмов, поэтому осьминог предпочитает передвигаться в воде. Аналогично, для роботов существует компромисс между «мягкостью» тела и способностью применять силы или поднимать свой вес, сопротивляясь гравитации. В ходе данной работы мы решили полностью сосредоточить внимание на мягких ногах, которые приспосабливаются к местности и могут протискиваться сквозь узкие пространства».

Мягкие конечности, прикрепленные к твердому корпусу робота в виде «Х», имеют ряд полых камер, изготовленных из резинового материала. Когда камеры заполняются, осуществляется перемещение ног. Такие параметры, как Время, давление и порядок, в котором камеры заполняются, влияют на то, как робот передвигается, и должны быть рассчитаны с особой точностью. Робот способен ходить со скоростью до 20 мм в секунду. Сейчас робот все еще зависим от подключенных к нему трубок, воздушного насоса и печатной платы, но исследователи работают над уменьшением размеров компонентов, необходимых для полноценного функционирования, так что в скором времени робот сможет свободно перемещаться.

Результаты исследовательской работы будут продемонстрированы на Международной конференции промышленной автоматизации и робототехники, которая запланирована с 29 мая по 3 июня в Сингапуре.

Источник: http://newatlas.com/soft-robot-tackles-tough-terrain/49570/





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

1837

количество
работ

4266