Эта роботоподобная змея может ползти со своими искусственными чешуйками и мехом

Команда исследователей из Гарвардского колледжа инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) создала робота, который может ползать как змея и не имеет жестких частей. Kirigami, древнее японское бумажное производство, которое использует надрезы для изменения свойств материала, использовалось для создания гладких роботизированных чешуек. Когда робот растягивается, его плоская поверхность киригами превратится в трехмерную текстурированную поверхность и прилипнет к земле, как змея.

Змеи могут скользить до 14 миль в час. Они также могут попасть в ограниченное пространство, лазить по деревьям и плавать. Все это возможно только по своим масштабам. Когда змея начинает двигаться, ее чешуя хватает землю и толкает тело вперед. Это очень похоже на кошки, когда они помогают туристам поселиться на скользком льду. Это называется локомоция и поддерживается трения. Это возможно благодаря форме и расположению чешуек змей.

Ахмад Рафсанджани, первый автор статьи и научный сотрудник SEAS, сказал: «В последние годы было много исследований о том, как сделать этот тип расширяемой и деформируемой структуры. Мы показали, что принципы Киригами могут быть интегрированы в мягких роботов, чтобы достигать передвижения более простым, быстрым и более экономичным способом, чем большинство предыдущих методов ». Исследователи начали делать кожу робота простым плоским пластиковым листом. Они также были помещены в линию разрезов сантиметровой шкалы, которые создаются с помощью лазерного резака. Исследователи обернули фольгу вокруг трубчатого эластомерного привода, когда разрезы были сделаны один раз.

Привод может расширяться и сжиматься с воздухом, как воздушный шар. Kirigami разрезает всплывающие окна, когда привод расширяется и образует шероховатую поверхность, которая может захватывать землю. Когда привод выдыхает воздух, разрез складывается и толкает направляющую вперед. Исследователи успешно создали независимого робота. Робот имеет встроенный контроль, обнаружение, приведение в действие и источник питания в очереди. Доказано, что он ползает по всему кампусу Гарварда. Команда также экспериментировала со многими формами среза. Включает в себя треугольник, круг и трапециевидные формы. Исследователи обнаружили, что порезы из краеугольного камня сделали робота более длинным шагом, потому что они больше напоминают форму чешуи змеи.

Рафсанджани сказал: «Мы показываем, что локомотивные свойства этих шкур киригами могут быть использованы путем правильной балансировки геометрии резки и протокола производительности». Катя Бертольди, ведущий автор статьи, сказала: «В будущем эти компоненты могут быть дополнительно оптимизированы для улучшения реакции системы. Мы считаем, что наша основанная на киригами стратегия прокладывает путь к созданию нового класса программных трекеров ». Уильям и Ами Куан Данофф, профессор прикладной механики, Бертольди, сказали: «Эти мягкие вездеходные роботы могут однажды путешествовать в трудных условиях для разведки, осмотра, мониторинга и поисково-спасательных операций или выполнять сложные и лапароскопические медицинские процедуры». ,