Мягкий робот-пневмоход без электронных компонентов

Мягкие роботы привлекают большое внимание в исследовательских кругах, в основном из-за своей безопасности для людей, которым, возможно, придется работать в непосредственной близости от этих машин. Инженерная лаборатория Калифорнийского университета в Сан-Диего представила новый, весьма любопытный пример этой технологии — робота, который приводится в движение сжатым воздухом и может двигаться без какой-либо электроники.

Инженеры разработали робота на системе «пневматических цепей», которой не нужно электричество

Надувные компоненты и давление воздуха сыграли ключевую роль в исследованиях мягкой робототехники: от машин, которые могут бегать как гепард, до надувных захватов, которые бережно обращаются с хрупкими предметами. Но для большинства этих решений требуются электронные схемы, насосы и источники питания, что увеличивает стоимость и усложняет конечный продукт.

Команда Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала мягкого робота, который управляется посредством так называемых пневматических цепей. Они состоят из системы цилиндрических камер, составляющих четыре ножки, соединенных с клапанами, которые позволяют сжатому воздуху входить и выходить из системы в определенной последовательности.

Это вызывает сгибание ног, каждая из которых имеет три степени движения, и позволяет роботу перемещаться по земле. Команда разработала пневматические схемы управления для создания пешей походки, вдохновленной движениями черепах, а также встроила датчики в виде крошечных пузырьков на конце стрелки, выходящей из тела робота. Это означает, что когда робот встречает препятствие, пузырек сдавливается, переворачивает клапан и отправляет робота назад в противоположном направлении.

«Наша работа представляет собой фундаментальный, но значительный шаг к полностью автономным шагающим роботам без электроники», — заявил Дилан Дротман, первый автор статьи, описывающей данную технологию.

Исследователи говорят, что помимо детских игрушек эта методика также может найти применение в местах, где электроника работать не может, например, в шахтах и аппаратах МРТ. Команда также надеется развить свое исследование, разработав версии робота, который сможет перемещаться по пересеченной местности и более сложным препятствиям. В их планы на будущее также входит исследование того, можно ли использовать пневматические цепи для выполнения самых простых функций в гибридных роботах, в то время как обычные электрические цепи будут обеспечивать питание и приводиться в действие для решения более сложных задач.