Robot s mäkkým telom kopíruje húsenicu, aby sa pretlačil cez medzery
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 29. 3. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Ak vyrábate malého robota, ktorý dokáže preskúmať tesné priestory, bolo by dobré, keby sa toto zariadenie dokázalo predierať aj úzkymi medzerami. Experimentálny nový robot s mäkkým telom to dokáže presne tak, že napodobní pohyb húsenice.
Experimentálny 9-centimetrový robot s mäkkým telom, ktorý sa vyvíja na Štátnej univerzite v Severnej Karolíne, je vymodelovaný podľa húsenice motýľa perlorodého (Pleurotya ruralis). Rovnako ako ostatné húsenice, aj táto sa pohybuje dopredu alebo dozadu postupným skrúcaním segmentov svojho tela. A zatiaľ čo húsenica na to používa svoje svaly, robot používa nanovláknové ohrievače.
Jeho telo je vyrobené z dvoch na sebe naskladaných vrstiev rôznych polymérov. Vrchná vrstva sa pri zahrievaní rozťahuje, zatiaľ čo spodná sa pri zahrievaní sťahuje. V hornej vrstve je vložená sieť strieborných nanodrôtov s viacerými olovenými bodmi pozdĺž dĺžky robota.
Keď sa v ktoromkoľvek z týchto bodov aplikuje elektrický prúd, nanodrôty v tejto oblasti sa zahrievajú, čím sa zahrieva polymér okolo nich. To spôsobí, že sa telo robota stočí nahor iba v tejto oblasti. Takže postupným privádzaním prúdu do viacerých susedných bodov je možné vytvoriť zvlnenie, ktoré prebieha po tele v oboch smeroch.
„Preukázali sme, že húsenico-bot je schopný ťahať sa dopredu a tlačiť dozadu,“ povedal postdoktorandský výskumník Shuang Wu, prvý autor štúdie. „Vo všeobecnosti platí, že čím väčší prúd sme aplikovali, tým rýchlejšie by sa pohyboval v oboch smeroch. Zistili sme však, že existoval optimálny cyklus, ktorý poskytol polyméru čas na ochladenie, čo efektívne umožnilo „svalu“ relaxovať pred opätovným stiahnutím“.
Selektívnou aktiváciou nanovláknových ohrievačov v prednej a zadnej časti robota sa výskumníkom podarilo presunúť ho cez 30 milimetrov dlhú medzeru s výškou len 3 milimetre. Robota je možné vidieť, ako to robí vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
„Tento prístup k riadeniu pohybu v mäkkom robotovi je vysoko energeticky efektívny a máme záujem preskúmať spôsoby, ako by sme mohli tento proces ešte zefektívniť,“ povedal Zhu. „Ďalšie naše kroky zahŕňajú integráciu tohto prístupu k pohybu mäkkých robotov so senzormi alebo inými technológiami na použitie v rôznych aplikáciách, ako sú napríklad vyhľadávacie a záchranné zariadenia“.
Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno publikovaný v Science Advances.
