Резиновый компьютер убрал последний твердый компонент из мягких роботов
Москва, 12:08, 26 Мар 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Гарвардского университета создали из резины и воздуха компьютер для мягких роботов. Устройство может выполнять различные задачи, не полагаясь на твердые или электронные компоненты.
Это – первый случай, когда система полностью полагается на мягкую цифровую логику, сообщает techxplore.com. Новый робот описан в журнале PNAS.
«Мы симулируем мыслительный процесс электронного компьютера, используя только мягкие материалы и пневматические сигналы. Микросхемы заменяются сжатым воздухом», — сказал Дэниел Престон, первый автор исследования, работавший с профессором Джорджем Уайтсайдсом.
Система состоит из силиконовых трубок со сжатым воздухом. В ней реализован минимум логических ворот, необходимых для сложных операций: НЕ, И и ИЛИ. Для их использования Престон запрограммировал мягкие клапаны реагировать на разное давление воздуха. Для НЕ, например, если входит высокий напор, выходит низкий.
«С помощью этих 3 ворот можно воссоздать любое поведение компьютера», — сказал Престон.
Так, рыбоподобный робот использует датчик окружающего давления (модифицированное НЕ) для определения дальнейших действий. Он ныряет, когда показатели снижаются, и всплывает при росте напора на глубине. Робот также может подняться по команде, при нажатии внешней мягкой кнопки.
Подобные системы могут быть дешевле, надежнее и безопаснее существующих аналогов из твердых деталей.
«Так, попав под машину, мягкий робот продолжит движение», — сказал Престон.
Это – не первый случай управления устройством без электроники. Но обычно в мягких роботах используются микрожидкостные системы. Они состоят из твердых компонентов и впускают мало воздуха. Дизайн Престона использует большие каналы – около 1 мм в диаметре, что ускоряет работу системы и делает ее менее зависимой от внешних источников энергии.
Дополнительное потенциальное преимущество мягких роботов – невидимость. В зависимости от материала, выбираемого Престоном, он может сделать устройство, сливающееся с поверхностью. В будущем авторы надеются создать автономных роботов, незаметных для глаза или даже радара.
