Исследователи из Dartmouth College разрабатывают мягкие роботизированные блоки, которые могут работать в унисон, создавая конструкции, способные катиться, ходить, захватывать предметы и транспортировать грузы.
В зависимости от поставленной задачи блоки могут принимать форму, наиболее подходящую для ее выполнения. В пресс-релизе колледжа указывается, что такие роботы могут быть полезны при оперативном реагировании на ЧС, крупные версии которых смогут собираться в защитные палатки для спасателей.
"Существуют муравьи, которые совместно формируют мосты через щели или собираются в плоты в трудную минуту. Мы поставили перед собой задачу разработать роботизированные блоки, которые, подобно муравьям, могли бы объединяться различными способами для выполнения разных функций", - говорит Люян Чжао (Luyang Zhao), кандидат наук по информатике в Guarini School of Graduate and Advanced Studie, которая заинтересовалась робототехникой еще в студенческие годы.
StarBlocks, настольный прототип, созданный Чжао и ее коллегами из Dartmouth Reality and Robotics Lab, Rutgers University и Yale University, демонстрирует эту идею и ее потенциал в качестве динамического инструментария.
Каждый блок, или модуль, имеет звездообразный каркас. Изготовленный методом 3D-печати из материала, сочетающего в себе свойства пластика и резины, остов модуля легкий и в то же время растяжимый.
Механические мышцы (пружины из сплавов, деформирующихся при электрическом нагреве) формируют скелет, позволяя блоку имитировать движение, изгибаться и менять размер. Модули крепятся друг к другу с помощью магнитов.
В статье "StarBlocks: Soft Actuated Self-Connecting Blocks for Building Deformable Lattice Structures", опубликованной в журнале IEEE Robotics and Automation Letters, исследователи демонстрируют различные конструкции, которые могут создавать модули: несущую архитектуру в виде куполообразной палатки; катящееся колесо; четвероногое животное, вдохновленное собакой; роботизированную руку, которая может захватывать и перемещать небольшие объекты; линейную цепь, которая использует волнообразное движение для перемещения шарика по длине.
Исследователи также продемонстрировали самосборку блоков на поверхности. Получив информацию о положении, отслеживаемую камерой, система может активировать отдельные блоки, заставляя их двигаться навстречу друг другу и соединяться.
"Это первая в своем роде модульная система, которую можно реконфигурировать, а после реконфигурации использовать ее гибкость для решения поставленных задач, - говорит соавтор работы Девин Балком, профессор информатики. - Эти задачи включают в себя как передвижение, так и манипулирование, что также очень необычно".
По словам Балкома, роботы сочетают в себе преимущества различных типов систем. Модульность делает системы универсальными и легко ремонтируемыми, а модули сочетают в себе гибкость мягких роботов и конструктивные возможности жестких блоков.
Исследователи уже работают над усовершенствованием роботов, не связанных проводами, что позволит им более свободно двигаться и формировать фигуры. Чжао надеется, что в скором времени эти роботы смогут покинуть лабораторию и выйдут на улицу.
Комментарии
(0) Добавить комментарий