Робогусеница

Движение гусеницы определяют ее сцепление с поверхностью и локальная кривизна ее тела, которая различна при перемещении вперед или назад. Эта биомеханика вдохновила инженеров из университета штата Северная Каролина на создание робота-гусеницы в виде плоской ленты. Он демонстрирует новый для мягких роботов способ передвижения. Работой инженеров руководил профессор Эндрю Адамс (Andrew A. Adams).

Лента робота-гусеницы состоит из двух полимерных слоев. Нижний слой при нагреве укорачивается, верхний — удлиняется. В надслой погружены нагреватели из серебряной нанопроволоки, соединенные в секции. Их локальным нагревом можно управлять, подавая электрический ток разной величины. Программируемый нагрев секций заставляет гусеницу изгибаться и ползти.

Опыты показали, что есть разные режимы движения. Робот может пролезать в щели под низкими преградами, например под дверьми, и ползти в двух направлениях — вперед и назад. Баланс трения между передней и задней частями изогнутой ленты определяет курс перемещения.

Чем сильнее ток, тем быстрее движется гусеница. Однако инженеры установили, что существует оптимальный цикл работы, когда полимерная лента успевает охладиться перед следующим изгибом. Исследователи оптимизировали режимы управления и провели математическое моделирование движения.

В будущем инженеры планируют снизить потребление энергии гусеницей. Сейчас разработчики пытаются интегрировать в гусеницу сенсоры и другие технологии, применяемые при создании мягких роботов. Статья о роботе-гусенице появилась в журнале Science Advances.