Чудеса биомимикрии: «робот-хобот» и его возможности

Вдохновившись хоботом слона, команда ученых из Университета Сунь Ятсена, Даляньского технологического университета и Лондонского университета Саут-Бэнк разработала нового мягкого робота-манипулятора. Он имеет настраиваемую конструкцию и обладает невероятной гибкостью, благодаря чему может быть адаптирован для самых разнообразных сфер применения. К примеру, такой робот может быть применен в инспектировании трубопроводов и конструкций, а также для поиска людей в опасных или труднодоступных местах во время спасательных операций.

Большинство роботов с суставными частями испытывают сложности при манипулировании объектами ввиду недостаточной свободы движений. Сегодня перед учеными стоит задача: разработать роботизированные системы с бесконечным числом степеней свободы и отсутствием фиксированного количества суставов. В основе таких роботов обычно лежат кабели или другие деформируемые компоненты, которые могут двигаться более свободно и не ограничены фиксированными структурами суставов. Именно эту идею решила воплотить в жизнь исследовательская команда в своем «роботе-хоботе».

Хоботы слонов вообще не имеют костей: они состоят из множества сегментов, соединенных псевдосуставами. Слон напрягает определенный сегмент хобота, который, становясь жёстким, и служит опорой для остальной части хобота. Такое строение позволяет слонам эффективно взаимодействовать с внешней средой и с легкостью манипулировать объектами разного объема. Подобную структуру ученые внедрили в свой робот: в нем есть 12 сменных эластичных модулей, жесткость которых можно регулировать. «Используя разницу в распределении жесткости, наш робот демонстрирует различные роботизированные конфигурации при одинаковом критерии приведения в действие, и способен конформно взаимодействовать с окружением различной кривизны», – сообщает Шихан Ву, руководитель исследования.

В перспективе «робот-хобот» может помочь автоматизировать реальные задачи в неструктурированных и труднодоступных средах. Благодаря своей уникальной конструкции робот также может одновременно выполнять различные функции за счет установки различных концевых исполнительных органов, таких как захваты и датчики.

Фото: Soft Robotics