Маленькие роботы, сделанные из «галинстана», могут бегать быстрее, чем (миниатюрный) леопард.

Мао и др. .

Ученые из Университета Иоганна Кеплера (JKU) создали мягких управляемых роботов, способных бегать, плаваниеи прыгать на высоких скоростях. Во время испытаний роботы достигли скорости 70 BL/s (длин тела в секунду). Эти результаты поразительны, потому что даже гепард (Самое быстрое наземное животное на земле) может даже бегать 23 Бл/сек. Но не ждите абсолютных рекордов скорости, потому что у роботов тела миллиметрового размера — хотя эти маленькие машины, вероятно, являются самыми быстрыми мягкими роботами на планете.

Мягкие роботы отличаются от традиционных роботов, которых вы видите на фабриках, в ресторанах и на научных ярмарках. построен Использование гибких материалов Как и полимеры, сплавы с памятью формы (эти сплавы меняют форму при изменении температуры). Мягкие материалы позволяют роботам работать Аналогичным образом в живой организм (или живую ткань). Напротив, традиционные роботы сделаны из твердых материалов, таких как пластик, алюминий и металл.

Долгое время ученые пытались создать достаточно быстрых мягких роботов. Работа в суровых условиях Где никакие другие машины не работают. Эти роботы могут сыграть важную роль в медицине. Например, сверхбыстрая робототехника может заменить инвазивные методы, такие как колоноскопия. Врачи могут использовать быструю мягкую робототехнику для проверки любых аномалий в органах тела (например, в желудке), которые трудно исследовать с помощью обычных диагностических роботов.

Создавайте сверхбыстрых роботов

Сверхбыстрые роботы изготовлены из жидкометаллического сплава под названием галинстан. Он состоит из олова (Sn), галлия (Ga) и индия (In). Галинстан обычно не используется для создания мягких роботов; В основном они сделаны из Силиконовые пластики. Отвечая на вопрос первого автора исследования и физика мягкой материи JKU, доктора Гоюн Мао, он сказал Ars Technica: «Самым важным свойством этого материала является то, что он напоминает жидкость при комнатной температуре, а также обладает высокой проводимостью, что делает его полезно для создания мягких и деформируемых катушек.

READ  Захватите наследие Международной космической станции до того, как она упадет в океан.

Исследователи использовали жидкий металл. Технология 3D-печати Сформировать галинистановую катушку. Затем эти напечатанные на 3D-принтере катушки были встроены в эластомерные корпуса, которые удерживали их вместе с приводом, который контролировал их состояние. В результате получается мягкий электромагнитный робот (SEMR) в виде катушки, способный обеспечивать быстрое срабатывание и движение. Исследователи также снабдили роботов L-образными или пилообразными ногами в зависимости от столбов, по которым они будут двигаться.

SEMR питаются от литий-полимерных батарей, а их сверхбыстрое движение обеспечивается электромагнитными приводами (компонентами, преобразующими электрическую энергию в механическую). Приводы являются магниточувствительными компонентами, поэтому быстро движущимися роботами можно легко управлять с помощью постоянного магнитного поля. Во время испытаний привязные роботы могли двигаться со скоростью 35 BL/с по плоскости и 70 BL/с по складчатой ​​трехмерной поверхности. Кроме того, при тестировании в воде они плыли со скоростью 4,8 BL/сек. «Мы считаем, что это новая и перспективная технология в робототехнике с большим потенциалом на будущее. Нам не удалось найти аналогичную технологию с использованием мягкого функционального материала, которая может выполнять столько задач с такой высокой скоростью, — сказал Мао.

Будущее сверхбыстрой робототехники

Исследователи также провели тесты скорости, используя прототип развязанных мягких роботов, и достигли скорости плавания 1,8 длины тела в секунду (BL/s) и максимальной скорости бега 2,1 BL/s. Теперь исследователи планируют повысить эффективность и производительность непривязанных роботов.

Мао и его команда также говорят, что разработка большего количества SERM миллиметрового масштаба с использованием 3D жидкая печать Это может проложить путь для более крупных сверхбыстрых роботов в будущем.

Существуют разные типы мягких роботов. Некоторые могут нам помочь Вывоз пластиковых отходов Из океана другие могут позволить нам сделать теплое исследование Лунные и марсианские пустыни. Скорость — большой ограничивающий фактор для всех этих мягких машин. Технология, лежащая в основе сверхбыстрого SEMR, может преодолеть этот предел.

READ  Телескоп обнаружил траекторию массивных обломков астероида НАСА Smash Up

Nature Communications, 2022. DOI: 10.1038/с41467-022-32123-4 (О DOI)

Робиндра Брахамбхат — опытный журналист и режиссер. Он освещает новости науки и культуры, а последние пять лет активно сотрудничает с некоторыми из самых инновационных информационных агентств, журналов и медиа-брендов, работающих в разных частях мира.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.