Группа исследователей из Университета штата Колорадо (CSU) разработала гибких роботов, которые по форме и подвижности напоминают хобот слона. Разработка описана в журнале Nature Machine Intelligence. В перспективе такие машины смогут помогать в спасательных операциях, на производстве или в космических миссиях.

В отличие от большинства современных роботов, собранных из жёстких блоков, новая конструкция использует принцип tensegrity - напряжённая целостность. В ней жёсткие стержни удерживаются не сваркой или болтами, а сетью натянутых тросов. Благодаря этому робот способен изгибаться, сжиматься и менять форму. У него нет традиционных суставов, зато на обоих концах трубчатого тела есть пара захватов-клешней. Ими робот может цепляться за предметы или соединяться с другими роботами.

"Обычно физическая структура робота фиксирована, но наш подход позволяет гибким системам адаптировать форму к окружающей среде и меняющимся задачам - сжиматься, растягиваться или захватывать", - пояснил руководитель проекта, доцент кафедры машиностроения Цзяньго Чжао. По его словам, роботы модульные: каждый работает как строительный блок, самостоятельно или в связке с другими, образуя более крупные и функциональные структуры.

Двойные клешни позволяют обходиться без магнитов, которые иногда подводят при соединении. Чжао отметил, что сочетание захватов и гибкого тела открывает много возможностей: роботы могут обхватывать и поднимать предметы разного размера, ползти по сложному рельефу, как змея, а также соединяться в кольца, цепочки и ветвящиеся конструкции.

Первый автор статьи, докторант Махмуд Хасан Сайкот, доработал первоначальный проект, созданный Сидни Шпигель. Перед командой стояла задача подобрать двигатели, достаточно маленькие для разных движений, но при этом мощные и надёжные при длительной работе. Исследователи много времени уделили испытаниям конфигураций и проверяли роботов не только в лаборатории, но и на природе.

Сейчас системы управляются человеком. Однако уже показано, что два робота могут самостоятельно находить друг друга и соединяться. В будущем команда надеется создать полуавтономные группы из десятков или даже сотен таких машин, которые будут добираться до нужного места и выполнять задачи с минимальным вмешательством людей. Также планируется повысить скорость передвижения.

Помимо Чжао, Сайкота и Шпигель, авторами статьи указаны Судира Акаланка Кариявасам, Эндрю Стефка и Джош Крислер.

Источник: Tech Xplore