Інженери вирішили відтворити потужну мускулатуру дощових хробаків у своєму м'якому роботі, щоб зробити його таким же невибагливим до умов пересування. Система приводів забезпечувала роботу подібне хробакам хвилеподібне скорочення тіла, завдяки чому він заповз у місткість з гранулами. А додані щетинки назовні тіла забезпечили роботу рух зі швидкістю 1,3 міліметра на секунду. Присвячена роботу стаття опублікована у Scientific Reports.
Ілюстрація руху робота з щетинками (згори) та без них. Istituto Italiano di Tecnologia
Що такого у дощових хробаках?
Змії, дощові хробаки, слимаки та гусінь не потребують для пересування жорсткого скелета, а послуговуються виключно своєю мускулатурою. І подібної їм вправності від своїх роботів намагаються добитися вчені, що займаються м'якою робототехнікою. Такі роботи не мають жорстких конструкцій, а натомість створюються з м'яких і піддатливих матеріалів, які дозволяють діяти в середовищах, де традиційні роботи були б неефективними. У дію таких роботів зазвичай приводять хімічні реакції, магнітні поля, а також пневмо- і гідромеханізми.
Дослідники Технологічного інституту Італії прагнули створити робота, який би почувався себе у складнодоступних для роботів підземних середовищах так, як почувають себе дощові хробаки. Тож спробували відтворити особливості руху кільчастих червів поліхет в еластомерному роботі.
Прототип робота. Istituto Italiano di Tecnologia
Яким вийшов робохробак?
Робота вчені зібрали з гофрованої трубки з м'якого еластоміра, яка складалася з п'яти модулів «перистальтичних м'яких приводів» з інкапсульованим у них гелем, що допомагав забезпечувати хвилеподібне скорочення стінок робота подібно тому, як це роблять хробаки. Оскільки перші експерименти показали, що тертя еластомеру недостатньо для руху робота, дослідники додали маленькі щетинки на його поверхню, щоб забезпечити кращу взаємодію з середовищем.
Так робот виявився здатним розвивати швидкість до 1,35 міліметра на секунду, заповзати в отвори, а також закопуватися у гранульоване середовище, де на глибині 40 міліметрів попри ущільнення зберігав швидкість у 0,26 міліметра на секунду. Ефективність руху залежала від кількості гелю, а також від перемикання між від'ємним та додатнім тиском, що імітувала антагоністичне скорочення м'язів.
Ілюстрація роботи перистальтичних модулів робота. Istituto Italiano di Tecnologia
Вчені сподіваються, що їхній підхід підштовхне розробку м'яких роботів, які зможуть однаково добре долати різні середовища. Раніше ми також розповідали про змієподібного робота, який вміє зариватися в пісок, роздмухуючи його перед собою.