Ученые создали мягкого и быстрого робота-ската

Мягкие роботы — отдельное направление в робототехнике. Их создают из пластичных материалов, которые не могут нанести вреда человеку, кораллам и другим обитателям морей. Неудивительно, что прообразом такой техники становятся живые существа — тоже своего рода «мягкие».

В Университете штата Северной Каролины (США) задались вопросом: как увеличить скорость мягких роботов, передвигающихся в подводной среде? До последнего времени прототипы таких аппаратов не могли плавать быстрее, чем одна длина собственного тела в секунду, но есть морские животные вроде скатов, которые вполне на это способны.

Ранее уже появлялись роботы, смоделированные по принципу движения скатов, причем некоторые модели использовали механизмы взмахов, чтобы имитировать такую же эффективную тягу, а другие полагались на пассивные системы с гибкими плавниками. Группа ученых означенного университета построила сразу две версии своего робота — в обеих используется силиконовый корпус, который можно надувать и сдувать с помощью переключателя. Крылья, прикрепленные к телу, переключаются между двумя состояниями: когда тело робота надувается и сдувается, они резко перемещаются назад и вперед. Исследователи отметили, что движение созданных прототипов схоже с тем, как руки человека двигаются во время плавания баттерфляем.

«Большинство предыдущих попыток разработать подобных роботов были сосредоточены на использовании двигателей для обеспечения питания непосредственно крыльев. Наш подход использует бистабильные [Так называется система с двумя устойчивыми равновесными состояниями. — прим. „М.Клик“] крылья, которые пассивно управляются, перемещая центральный корпус. Это позволяет упростить конструкцию и снизить вес», — говорит доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Университета штата Северная Каролина Цзе Инь (Jie Yin).

Более быстрая версия робота-ската использует мягкий корпус в качестве единого приводного блока, управляя двумя крыльями сразу. Это позволяет достичь максимальной скорости передвижения, которая в среднем составила 3,74 длины тела в секунду.

Второй робот, созданный с упором на маневренность, использует два привода для управления каждым крылом по отдельности, что позволяет ему выполнять сложные повороты. Но в скорости эта версия уступает предшественнику — 1,70 длины тела в секунду. По словам Цзе Иня, их концепция мягкого робота прошла успешные испытания. Сейчас ученые работают над автономной версией своего устройства, которая сможет работать без подключения к магистрали с воздухом.