Американські інженери показали прототип м'якого робота, який реагує на тепло і може рухатись назустріч його джерелу, подовжуючи тіло. За задумом вчених, його можна використовувати у пошуково-рятувальних операціях та навіть для допомоги пожежникам. Рух роботу забезпечує нагрівання рідини в його сегментах, які розширюючись та стискаючись, змушують робота вивертатися та повзти. Деталі свого пристрою вчені описали у препринті, доступному на arXiv.
Рух робота назустріч теплу. Shivani Deglurkar et al. / arXiv, 2023
Навіщо потрібен такий робот?
Однією з сфер інтересів інженерів сьогодні стала м'яка робототехніка — область на стику інженерії та матеріалознавства, що розглядає створення роботів, які не мають жорстких конструкційних елементів та створюються з м'яких і піддатливих матеріалів. Вони набагато менш вибагливі до умов роботи, а до дії їх можуть приводити хімічні реакції, внутрішній тиск та навіть зовнішні подразники, як наприклад, магнітні поля або тепло.
На останньому варіанті зупинилася команда вчених з університету Каліфорнії з метою створити недорогого робота, який би не потребував контролерів руху та керування оператором. Реагуючи на тепло, він тягнутиметься до його джерела завдяки хімічним реакціям у тілі. Призначення своїй розробці науковці бачать у роботі, наприклад, для пошуку залишків вогню у пожежних операціях, адже роботу достатньо лише відчути тепло, щоб відреагувати, не вимагаючи складної системи датчиків.
Прототип робота. Shivani Deglurkar et al. / arXiv, 2023
Як робот реагує на тепло?
по суті робот являє собою складчастий пневматичний м'яз, що рухається завдяки об'ємному розширенню сегментів. Це відбувається завдяки охолоджувальній рідині всередині, що має температуру кипіння в 34 градуси Цельсію. Наближаючись до джерела тепла, робот реагує на нього, надуваючись, але сегментованість дає йому змогу робити це нерівномірно, що забезпечує рух. За словами експериментаторів, можна використовувати різні речовини у сегментах робота, щоб забезпечити різні рухові вміння. У випробуваннях робот зміг навіть обійти невеликі перешкоди, хоч і рухався дуже повільно.
Пересування робота у середовищі з перешкодами. Shivani Deglurkar et al. / arXiv, 2023
Теплолюбна м'яка робототехніка
🤖Наприклад, магнітний робот може від тепла розплавитися, витекти з пастки, а потім застигнути назад у потрібну форму
✌️А м'яка роборука при нагріванні починає рухати пальцями та може хапати ними навіть такі тендітні предмети, як ікринки
📃Нагрівання також перетворює гнучкого оригамі-робота з колісного на дрон