Искусственная змеиная кожа помогает роботам скользить (+видео)

Змеи обладают одними из наиболее удивительных методов передвижения. Они могут перемещаться быстро и скрытно. Они хорошие альпинисты и хорошие пловцы. Они могут протискиваться сквозь очень маленькие отверстия. Некоторые из них могут даже летать, правда немного.

Роботов в виде змей создают уже достаточно долго и, в первую очередь, с акцентом на универсальное передвижение в условиях ограниченного пространства. Но это не так просто из-за отсутствия конечностей. Исследователи из Гарвардского университета недавно показали, как, имитируя чешую змеи, можно создать мягкого робота, который может ползать, попеременно надуваясь и скачивая воздух из оболочки.

Чешуйки на коже змеи уложены в одном направлении, обеспечивая повышенное трение для обратного движения и позволяя легко перемещаться вперед. Делается это за счет волнообразных движений тела змеи: сначала чешуйки кожи в головной части тела смещаются вперед, а потом змея, опираясь на них, подтаскивает заднюю часть тела с легко скользящими вперед чешуйками.

Исследователи изготовили множество разных эластичных листов пластика, каждый с лазерной гравировкой с уникальным узором плоских чешуек. Чтобы найти наиболее эффективный тип, они опробовали множество разных чешуйчатых моделей, в том числе в виде круглой, треугольной и трапециевидной чешуи. Получается, что наиболее эффективная форма чешуи (для данного робота, во всяком случае) - это трапециевидная. Но это не потому, что трапециевидная форма обеспечивает повышенное трение. Скорее потому, что трапеция позволяет коже больше растягиваться. Это означает, что робот будет дальше вытягиваться при надувании, а значит больше будет «шаг» передвижения.

Эффективность ползающей чешуйчатой кожи оказалась примерно на 22% выше, в сравнении с обычной упругой моделью, когда объем подаваемого воздуха циклически колебался от 0 до 12 мл.

Исследователи отмечают, что их метод является простым, доступным и очень масштабируемым. Он подойдет для миниатюрных роботов и более крупных (с более толстыми и жесткими чешуйками), возможно, даже для исследователей других планет.