"Геніальна поведінка": вчені створили проривного робота з простої іграшки

Дослідники з Університету Цінхуа розробили м'якого робота безколісного, що вивертається, під назвою WHERE-Bot, який може безпечно переміщатися в неструктурованому середовищі, не використовуючи датчики для виявлення перешкод. Про це пише Tech Xplore.

Як зазначають у виданні, за останні десятиліття робототехніки представили безліч систем, які можуть переміщатися в різних ландшафтах, на землі, в повітрі і навіть у воді. Ба більше, дослідницька група з Південної Кореї розробила "рідкого" робота, який може витримувати будь-які удари і проходити крізь прути.

Зі свого боку WHERE-Bot являє собою робота на основі спірального кільця, який може вивертатися навиворіт, рухаючись незвичайними способами. Ця конструкція була натхненна звичайною іграшкою.

"Одного разу, під час однієї з лабораторних зустрічей, ми гралися з іграшкою-пружинкою. Несподівано на думку спала нова ідея: а що, як з'єднати голову і хвіст пружинної іграшки? Поєднавши два її кінці, пружину можна було б нескінченно вивертати навиворіт — рух, який ми тепер називаємо "вивертанням", — згадує старший автор дослідження Шугуан Лі.

Вчені задалися питанням, як подібне модифіковане спіральне кільце поводитиметься в різних середовищах: на землі, уздовж труби, під водою, на піску і навіть у повітрі. Вони приступили до вивчення основних властивостей спіральних кілець, намагаючись зрозуміти, як вони рухаються. Зрештою це призвело до розробки WHERE-Bot, робота на основі спірального кільця.

Особливість WHERE-Bot полягає в тому, що він може орієнтуватися в непередбачуваних умовах, не покладаючись на датчики для виявлення прилеглих об'єктів і планування майбутніх рухів. Коли кільце торкається землі, незбалансований розподіл маси робота спричиняє асиметричний розподіл тертя, змушуючи робота обертатися самостійно та рухатися в бік важчого боку.

"Ми успішно перетворили просту іграшку на пружині на мобільного робота з винятковими кінематичними властивостями. Подібно до рептилії, що швидко міркує, коли робот стикається з перешкодою, його пружина вивертається, щоб допомогти йому відступити, забезпечуючи безпечний і надійний рух без застрявання. Ця геніальна поведінка не тільки дає йому змогу досліджувати межі невідомих територій, а й відкриває захопливі практичні застосування", — наголосив Лі.

Такого робота можна використовувати, щоб віддалено визначати форму печер або інших підземних середовищ, розкопувати піщану місцевість для виявлення прихованих структур, перевіряти труби і навіть проєктувати нові всеспрямовані бамперні машинки або інші розважальні роботизовані системи.

У майбутньому вчені мають намір удосконалити WHERE-Bot, щоб він міг переміщатися в ширшому діапазоні середовищ. Зокрема, для робота планують підібрати міцніші матеріали, щоб він був міцнішим і справлявся зі складними рельєфами.

Нагадаємо, дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (США) розробили роботів, які можуть пересуватися без електроніки і виготовляються за допомогою 3D-принтера.