Пплавает быстрее чем ее настоящие сородичи роботизированная медуза с пневматическим двигателем

Уникальные движение медуз сделали их идеальной основой для исследователей робототехники , которые надеются разработать передовые новые, эффективно передвигающиеся, машины. Сейчас ученые демонстрируют новое поколение мягких роботов, вдохновленных этими морскими существами, которые используют воздушные каналы, чтобы плавать на больших скоростях.

Новый мягкий робот

Этот новый тип мягкого робота был разработан учеными из Университета штата Северная Каролина и Университета Темпл и фактически основан на их более ранней работе, в результате которой был создан быстро движущийся робот, вдохновленный гепардом. Эта машина поочередно накачивала воздух из двух исполнительных механизмов и выпускала его, чтобы заставить жесткий позвоночник мгновенно перескочить из одного изогнутого состояния в другое.

Данный робот - лучшая адаптация этого подхода, как объясняет автор исследования Цзе Инь. «Наша предыдущая работа была сосредоточена на создании мягких роботов, которые были вдохновлены гепардами – и, хотя робот был очень быстр, у него все еще был жесткий внутренний позвоночник», - говорит Инь.

«Мы хотели сделать полностью мягкого робота без внутреннего отдела позвоночника, который бы по-прежнему использовал эту концепцию переключения между двумя устойчивыми состояниями, чтобы сделать мягкого робота более мощным и быстрым. И одним из животных, которым мы были вдохновлены, стала медуза».

Медузы как основа для нового робота

Медузы плавают с энергоэффективностью, не имеющей аналогов в океанической среде. Команда стремилась воссоздать эту их особенность с помощью полимерного диска, который способен растягиваться в четырех разных направлениях, и затем был объединен с двумя другими непрессованными слоями, один из которых может накапливать воздух.

Эта стопка полимерных дисков создает мягкого робота, который может переключаться между стандартным состоянием, в котором он изгибается как чаша, и изогнутым состоянием, в котором эта чашеобразная форма быстро превращается в купол, заполняя отдельный слой воздухом. Это заставляет машину отталкивать воду и двигаться вперед.

«Мы можем сделать робота «гибким», закачивая воздух в канальный слой, и мы управляем направлением этого изгиба, контролируя относительную толщину предварительно напряженного слоя», - говорит Инь. В ходе испытаний мягкий робот продемонстрировал среднюю скорость 53,3 мм в секунду, в то время как ни один из трех видов медуз, изученных в рамках исследования, не достигал скорости даже в 30 мм в секунду. Вы можете посмотреть на робота в действии на видео ниже, и прочитать статью об этом исследовании в журнале Advanced Materials Technologies.