Инженеры разработали робота в форме дождевого червя для подземных работ
Устройство имитирует разнонаправленные сокращения мускулатуры дождевых червей для движения. Прототип описан в журнале Scientific Reports.
Инженеры из Итальянского технологического института разработали мягкого робота, способного ползать. Устройство состоит из нескольких гибких приводов, которые удлиняются или сокращаются с помощью воздуха. Технологию в перспективе можно использовать для поисково-спасательных операций и подземных исследований.
Для создания своего робота исследователи использовали результаты наблюдения за механикой дождевых червей. Эти животные используют чередующиеся сокращения мышечных слоев, чтобы продвигаться как внутри почвы, так и по земле. Отдельные сегменты тела (метамеры) содержат жидкость, которая контролирует внутреннее давление и управляет независимыми, локализованными и переменными движениями.
Устройство дождевого червя (слева) и роботизированного аналога (справа). Изображение:
Инженеры нашли способ имитировать такие мышечные движения в мягких роботах. Разработанный ими прототип робота-червя достигает 45 см и весит 605 г. Он состоит из пяти связанных перистальтических мягких приводов, которые имитируют антагонистические движения мышц дождевых червей. Устройство вытягивается из нейтрального положения, когда в привод нагнетается воздух, и сжимается, когда давление падает.
Каждый привод окружен оболочкой, которая, как и у реальных червей, содержит небольшое количество жидкости. Каждый отдельный привод может удлиняться или сжиматься почти на 11 мм при приложении положительного давления в 1 бар и отрицательного в 0,5 бар соответственно.
Click to viewРобот - дождевой червь. Видео: IIT - Istituto Italiano di Tecnologia
Для движения робота по плоской поверхности к брюшной поверхности инженеры прикрепили небольшие пассивные фрикционные подушечки, напоминающие щетинки червей. В эксперименте робот-червь продемонстрировал способность двигаться со скоростью до 1,35 мм/с. Авторы полагают, что масштабированные аналогичные устройства могут использоваться для проведения подземных раскопок или спасательных работ под завалами.