Времена, когда всех роботов собирали из металла и негибкого пластика, давно ушли. Робототехника движется в будущее семимильными шагами и новая цель разработчиков - создать гибких роботов , способных адаптироваться к окружающей среде , в том числе, буквально - изменяя свою форму. Для этого разработчики начали использовать гибкие материалы, такие как резина, силикон, ткань или полимеры. В этой статье мы рассмотрим причины, по которым мягкие роботы становятся все более популярными, а также некоторые из самых интересных применений этой технологии.
Прообразы мягких роботов.
В первую очередь, разработчики вдохновляются, конечно же, природой: анатомией и движениями живых организмов. Сразу вспоминается пример с хоботом слона, который стал моделью для проектирования аппарата в форме руки. Исследователи компании Fraunhofer Gesellschaft изучили анатомию и механику хобота слона, а также его поведение при выполнении различных задач, таких как поднятие и перенос предметов различной формы и размера. На основе этих наблюдений они разработали прототип бионической руки.
Одним из самых известных примеров мягких роботов является "октобот", созданный исследователями из Гарвардского университета. Октобот - это маленький робот, который имеет форму осьминога и состоит из мягких компонентов, включая силиконовое тело и гибкие приводы.
Октобот был создан с помощью специальной технологии, называемой "мягкой литографией" (soft lithography), которая позволяет создавать мягкие структуры с высокой точностью. Основная идея заключается в использовании жидкого силикона, который затвердевает под действием ультрафиолетового света. После затвердевания силикона, создается мягкая форма, которая затем заполняется жидким металлом, образуя гибкие приводы робота.
Октобот питается химической реакцией, которая происходит внутри его тела. Это позволяет роботу двигаться без необходимости подключения к проводам или батареям. Октобот может двигаться и изменять форму своего тела, используя гибкие приводы.
Преимущества мягких роботов
Первым и наиболее очевидным преимуществом мягких роботов является то, что они более безопасны в работе с людьми, чем традиционные жесткие роботы. Мягкие роботы обладают гибкими конечностями, которые могут деформироваться и избегать непредвиденных препятствий, что снижает вероятность повреждения окружающих людей. Это позволяет использовать мягкие роботы во многих задачах, где жесткие роботы не могут быть использованы из-за риска причинения вреда людям, в том числе для создания медицинских устройств, которые могут быть безопасно использованы внутри тела пациента. Это может быть полезно для доставки лекарств и других медицинских препаратов в труднодоступные места тела, а также для диагностики и лечения различных заболеваний.
Еще одним преимуществом мягких роботов является их способность легко адаптироваться к различным формам и поверхностям, что делает их более универсальными и гибкими. Это позволяет использовать мягкие роботы в широком спектре задач, от сканирования руин до промышленной сборки.