В крошечных деталях робота используются термореактивные материалы, позволяющие им изгибаться, фиксироваться и сохранять форму — и все это работает от одного источника электротермической энергии.
Разработанные командой беспроводные наземно-воздушные микророботы.
Университет Цинхуа/Синьхуа
Исследователи представили самого маленького и легкого в мире беспроводного робота-трансформера, способного передвигаться по суше и летать.
Инновационный робот, разработанный командой, состоящей из представителей университетов Цинхуа и Бэйхан в Китае, вдохновлен конструктором Lego и спроектирован с учетом возможности адаптации к сложным условиям, например, к зонам стихийных бедствий.
Во время испытаний на открытом воздухе микроробот длиной 9 см и весом 25 граммов перелетал препятствия, плавно приземлялся, а затем трансформировался для езды по земле.
В основе устройства лежит прорывной «трансформируемый привод», который преобразует энергию в движение. Исследователи говорят, что эта технология может также произвести революцию в медицинских устройствах и улучшить системы виртуальной и дополненной реальности, сообщает китайское СМИ.
Инновации в области модульного движения
Вдохновленный животными, которые меняют форму, чтобы двигаться разными способами, новый тип крошечной роботизированной детали может сгибаться и фиксироваться в различных формах, используя всего один источник питания.
Эти крошечные детали, известные как непрерывно изменяющиеся актуаторы (CMA), состоят из уникальных термореактивных полимеров. Полимер с эффектом памяти формы придает детали жесткость и способность сохранять форму при ее изменении, в то время как жидкокристаллический эластомер обеспечивает регулируемое и плавное движение. Поскольку оба работают на электротермической энергии, конструкция является одновременно компактной и эффективной.
Объединяя крошечные модули приводов с различными диапазонами движения, команда смогла построить ряд конструкций роботов, включая трансформера, самолет и даже черепаху, используя технику, похожую на строительство с помощью Lego. Благодаря этой модульной технологии можно создавать сложные роботы, которые могут подстраиваться под различные виды деятельности и условия.
Благодаря своим мощным функциям изменения формы и фиксации, а также способности выдерживать вес, эти приводы могут использоваться для создания усовершенствованных экзоскелетов, содержащих различные функциональные инструменты.
Чудо-мультимодовый робот
Разработанный командой адаптивный микроробот может переключаться между режимами полета и вождения, что делает его пригодным для сложных условий. Имея длину всего 9 см и вес всего 25 граммов, робот продемонстрировал свои возможности в испытаниях на открытом воздухе, пролетая над препятствиями, приземляясь, а затем трансформируясь для перемещения по земле. Он также мог перемещаться по склонам, клиновидным поверхностям и замкнутым пространствам на разной высоте, изменяя свою форму, сообщает South China Morning Post (SCMP).
Уникальный малогабаритный привод, который использует электротермическое управление для сгибания и фиксации в различных формах, дает роботу его адаптивность. Преобразуя энергию в движение, этот привод работает аналогично роботизированным мышцам и обеспечивает непрерывное изменение формы и фиксацию с помощью одного источника питания. Исследователи отметили, что более ранние конструкции боролись с этой двойной целью.
Микроробот, созданный с использованием модульной конструкции, напоминающей Lego, может принимать различные формы, включая самолеты, трансформеров и черепах. Его универсальность делает его идеальным для различных целей, таких как геологические исследования, мониторинг окружающей среды и ликвидация последствий стихийных бедствий. По данным SCMP, он может ползать по завалу, переходить в водный режим в затопленных районах и парить в обширных пространствах — возможности, выходящие за рамки возможностей обычных однорежимных роботов.
Исследователи полагают, что привод также может быть использован в медицинских технологиях, динамических 3D-дисплейных системах и инструментах тактильной обратной связи для виртуальной реальности. Инновация прокладывает путь для будущих приложений в поисково-спасательных операциях, передовых медицинских устройствах и интеллектуальных машинах, способных менять форму для удовлетворения различных потребностей.
Подробности исследования команды были опубликованы в журнале Nature Machine Intelligence.
Sourse: interestingengineering.com
