Новый кольцевой генератор повысил функциональность мягких роботов

Москва, 13:25, 27 Июн 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Исследователи из Гарвардского университета создали мягкую замену последнему твердому элементу, необходимому для изготовления робота. Их кольцевой привод обеспечил устройством способность катиться, сокращаться, колебаться, измерять жидкости и глотать.

Система была разработана в лаборатории профессора Джорджа М. Уайтсайдса, сообщает techxplore.com. Вместо электричества и проводов, привод использует сжатый воздух для расширения и сокращения резиновых элементов. За счет этого робот двигается, следуя имитации цифровой логики.

Результаты исследования представлены в Science Robotics.

«Это – новый инструмент для создания мягких роботов, не использующих электронику и жесткие клапаны», — сказал Даниэль Дж. Престон, один из авторов.

Традиционно кольцевые генераторы изготавливают из электронных транзисторов или микрожидкостных систем. Оба решения требуют жестких компонентов. Система основывается на инверторах. В данном случае они управляют давлением воздуха в резиновых трубках.

«Давая высокий напор, мы получаем на выходе низкий, и наоборот, — объяснил Престон. – Соединив 3 или другое нечетное количество инверторов в кольцо, мы получим цепную реакцию. Один импульс запустит движение, не требующее дополнительной энергии».

Для проверки концепции команда создала 5 прототипов роботов. Каждый использует один, постоянный источник давления воздуха, управляющий 3 пневматическими приводами.

Одно устройство бросает мяч через кольцо. Другое создает волнообразные колебания, заставляя 2 шарика разного размера перекатываться от края к краю. В итоге все маленькие элементы падают сквозь отверстие на одной из сторон, сортируясь.

«Кольцевой генератор – прекрасное решение для качения, — сказал Престон. – Оно требует одновременного управления несколькими действиями. Устройство справляется с этой задачей».

Еще один прототип в виде листа, закрепленный на ноге, помогал бороться с симптомами лимфостаза, способствуя оттоку жидкости. Все роботы изготовлены из дешевых силиконовых эластомеров. Авторы занимаются модификацией системы, в частности, ища альтернативные, более компактные источники сжатого воздуха. В накладке на ногу может использоваться ручная груша, как в тонометрах.