Устройство имитирует движения конечностей морской звезды для перемещения и «прилипание» геккона для сцепления с сухими и мокрыми поверхностями.
Ученые из Университета Карнеги — Меллона создали мягкого робота-амфибию, который может ползать с помощью пяти конечностей с пневматическим приводом и удерживаться на месте благодаря адгезивным пластырям на основе силикона. В будущем он может быть полезен для подводных работ, в ходе которых роботам нужно двигаться по различным поверхностям и быть гибкими.
Чтобы создать такого робота, ученые обратили внимание на подводных существ: морских звезд и гекконов. Они имитировали ползание морской звезды и создали два механизма, которые закрепили на каждую конечность: один заставлял каждую ногу вытягиваться и притягивать робота к себе, а второй позволял устройству примыкать к поверхности и отрываться от нее — так он двигался вперед ползком.
На каждую «ногу» исследователи прикрепили силиконовые накладки, которые имитируют особенности конечностей гекконов. Лапки этих ящериц покрыты множеством микроскопических волосков, которые «прилипают» к опорной поверхности благодаря силам Ван-дер-Ваальса — так животные могут ползать по вертикальным поверхностям и даже вниз головой. С помощью пневматического привода исследователи накачивали воздух в накладки, и они обеспечивали необходимую адгезию — сцепление поверхностей разнородных твердых или жидких тел. Когда воздух выкачивали, конечность отсоединялась от поверхности.
Испытания робота. Видео: Sampada Acharya et al., Front. Robot. AI
В ходе испытаний робот взобрался по акриловой поверхности с углом наклона 25° и статически удержался на плоскости с углом наклона 51°. Его испытали на сухих и мокрых поверхностях из стекла, акрила и нержавеющей стали. По словам разработчиков, в будущем можно увеличить количество конечностей робота для большей подвижности, а также разработать алгоритм управления, который оптимизирует его движение.
Ученые полагают, что подобные устройства можно будет использовать для сбора биологических образцов или подводных исследований труднодоступных районов.
Это не первый раз, когда ученые из Университета Карнеги — Меллона вдохновляются морскими существами. Ранее они создали робота «Патрик», который имитирует поведение змеехвостки. Их разработки пополнили ряд подводных зооморфных роботов: российского робота-тунца, управляющего косяком рыб, робота-рыбы для очистки водоемов от микропластика и робота-черепахи, который поможет фермерам получать данные об окружающей среде.
Читать далее:
В «сердце» Млечного Пути нашли медленно вращающиеся древние звезды
Время в ранней Вселенной текло в пять раз медленнее, показывает анализ квазаров
Физики разработали метаматериал, который «умеет» считать
На обложке: Изображение от Freepik