Сверхэластичные червеобразные роботы, способные «чувствовать» свое окружение

Команда инженеров из Университета Глазго разработала роботов, формы движения которых вдохновлены движениями дюймовых и дождевых червей.

Мягкие, извивающиеся робо-черви могут вытягиваться в девять раз больше своей длины и способны к проприоцепции — методу, с помощью которого биологические организмы, такие как черви, воспринимают свое положение в пространстве. Эта способность, не продемонстрированная ранее в области мягкой робототехники, позволяет роботам-червям втискиваться в узкие места, недоступные для их традиционных жестких собратьев-роботов.

Исследователи надеются, что их открытие может привести к появлению нового поколения роботов, способных автономно исследовать труднодоступные места. Они могут найти применение в горнодобывающей промышленности, строительстве или даже при ликвидации последствий стихийных бедствий для поиска выживших, оказавшихся в ловушке под завалами.

Их технология также может быть использована для разработки более реалистичных протезов или для оснащения роботов способностью оборачиваться и поднимать тяжелые предметы неправильной формы.

Эта разработка основана на предыдущих исследованиях группы Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) Университета Глазго, которая нашла новые способы встраивания гибкой электроники в деформируемые поверхности.

Этот опыт позволил им встроить датчики внутренней деформации в червеобразных роботов, длина которых составляет около 4,5 сантиметров. Они покрыты «кожей» из эластичного пластика под названием Ecoflex и графитовой пасты, разработанной командой.

Крошечные постоянные магниты, прикрепленные к концам трубчатых тел роботов, помогают им перемещаться по металлической поверхности. Датчики на их коже помогают им «ощущать» свои движения относительно своего тела, измеряя электрическое сопротивление графитовой пасты, которое изменяется по мере расширения тел роботов. Когда сопротивление достигает заданного максимального значения, тело снова сокращается, перемещая его вперед.

Профессор Дахия сказал: «Проприоцепция — жизненно важная характеристика многих форм биологической жизни, и ученые уже давно вдохновлены попытками разработать инженерные системы, которые имитируют эту способность.

«Наши биоинспектируемые роботы — это шаг к созданию мягких, гибких роботизированных систем, способных к бесконечным направлениям движения, которые природа создала у дюймовых и дождевых червей.

«Способность таких мягких роботов адаптироваться к окружающей среде с помощью встроенных растягиваемых датчиков может помочь автономным роботам более эффективно перемещаться даже в самых сложных условиях».