Инженеры разработали гибридного робота, который сочетает в себе прочность и гибкость и может вкрутить лампочку

Сколько роботов нужно, чтобы вкрутить лампочку? Ответ сложнее, чем вы думаете. Новое исследование Северо-Восточного университета разгадывает эту загадку, создавая робота, который достаточно гибок и чувствителен, чтобы работать с лампочкой, и достаточно силён, чтобы приложить необходимый крутящий момент.

«Мы обнаружили, что, размышляя о телах роботов и о том, как мы можем создавать для них новые материалы, мы можем создать робота, обладающего преимуществами как жёстких, так и мягких роботов», — говорит Джеффри Липтон, доцент кафедры машиностроения и промышленной инженерии в Северо-Восточном университете.

«Он гибкий, растягивающийся и податливый, как хобот слона или щупальце осьминога, но при этом может создавать крутящий момент, как традиционный промышленный робот», — добавляет он.

Липтон объясняет, что в настоящее время в мире существует два типа роботов: жёсткие (или твёрдые) роботы и мягкие роботы.

Жёсткие роботы — это типичные промышленные роботы. Они автоматически запускаются и останавливаются, выполняя точные задачи с большой скоростью — и зачастую представляя большую опасность для людей.

«Вам нравится ставить их за клетками, потому что если они двигаются достаточно быстро, чтобы быть полезными, то, вероятно, они двигаются достаточно быстро, чтобы причинить вам вред», — говорит Липтон.

По словам Липтона, эти роботы отлично справляются с вращением предметов и способны передавать крутящий момент на расстоянии.

Мягкие роботы, в свою очередь, вдохновлены биологическими объектами — например, хоботом слона или щупальцами осьминога — и могут дотянуться, потянуть и взаимодействовать в сложных условиях и рядом с людьми.

«Если у меня будет робот, мягкий, как лапша для бассейна, он может ударить меня и немного покалечить, но он не сломает мне кости», — говорит Липтон.

Так какое это имеет отношение к лампочке?

Что ж, у жёсткой машины есть необходимый крутящий момент, но у мягкого робота есть манёвренность и гибкость, чтобы справиться с такой сложной задачей.

Но в новом исследовании, опубликованном в Science Robotics, Липтон разработал гибридного жёсткого и мягкого робота.

Гибридный робот работает благодаря новому материалу, который действует по принципу шарниров с постоянной скоростью, соединяющих колесо с осью вашего автомобиля. В автомобиле ШРУС позволяет колесу двигаться вверх-вниз и вращаться, удерживая ось на месте, объясняет Липтон. Но они состоят из жёстких компонентов.

«Наш материал на самом деле можно сделать мягким, гибким и податливым, — говорит Липтон. — Это новый тип соединения, но вы можете придать ему форму, а затем создавать из него материалы».

Это новый подход к проектированию роботов.

«Всё дело в форме, и это отличает нас от большинства мягких роботов, которые сосредоточены на изменении химического состава», — говорит Липтон.

Такой подход привёл к созданию нового типа роботизированной руки, а также к новому ответу на вопрос о том, сколько роботов нужно, чтобы вкрутить лампочку.

Источник: Tech Xplore