Исследователи из Дартмута создают мягкие роботизированные блоки, которые могут работать в унисон для создания структур, способных выдерживать вес, катиться, ходить, захватывать объекты и транспортировать грузы.
В зависимости от поставленной задачи блоки могут принимать форму, наиболее подходящую для ее выполнения. Например, такие роботы потенциально могут быть полезны для быстрого реагирования во время чрезвычайных ситуаций — крупномасштабные версии, сбрасываемые дронами или вертолетами, могут собираться в защитные импровизированные палатки для спасения.
«Есть муравьи, которые совместно строят мосты через пропасти на своем пути или собираются в водонепроницаемые плоты в случае необходимости. Мы решили разработать роботизированные блоки, которые, как и муравьи, могут соединяться разными способами для выполнения различных функций», — говорит Луян. Чжао, доктор компьютерных наук. кандидат Школы аспирантуры и повышения квалификации Гуарини, который заинтересовался робототехникой еще в студенческие годы.
StarBlocks, настольный прототип, созданный Чжао и ее сотрудниками из Дартмутской лаборатории реальности и робототехники, Университета Рутгерса и Йельского университета, демонстрирует идею и ее потенциал в качестве динамического набора инструментов.
Каждый блок или модуль имеет скелет в форме звезды. Изготовленный методом 3D-печати из материала, сочетающего в себе свойства пластика и резины, модуль имеет легкую, но эластичную основу.
Механические мышцы — пружины из сплавов, которые деформируются при электрическом нагреве — изменяют форму скелета, позволяя блоку имитировать движение, изгибаться и изменять размер. Модули крепятся друг к другу с помощью магнитов, закрепленных по углам.
В статье, опубликованной в 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, для изучения различных походки, роботизированная рука , которая может захватывать и перемещать небольшие предметы, и линейная цепь, которая использует волнообразное движение для перемещения мяча по его длине.
Исследователи также демонстрируют самосборку блоков вдоль поверхности. С информацией о местоположении, отслеживаемой камерой, компьютер может активировать отдельные блоки, заставляя их двигаться к другим и соединяться.
«Это первая в своем роде модульная система, которую вы можете перенастроить, а после перенастройки использовать ее гибкость для решения задач», — говорит соавтор Девин Балкком, профессор компьютерных наук. «Эти задачи включают в себя как передвижение, так и манипуляции; это тоже очень необычно».
По словам Balkcom, роботы сочетают в себе преимущества различных типов систем. Модульность делает системы универсальными и простыми в ремонте, а модули сочетают гибкость мягких роботов со структурными возможностями жестких блоков.
Теги: гибкий, Новости Hi-Tech, робот
