Крошечный робот, меняющий форму, может протискиваться в ограниченном пространстве.
Рядом с вами затруднительное положение: CLARI, маленький, гибкий робот, который может пассивно менять свою форму, чтобы протиснуться в узкие щели — с небольшим количеством вдохновения из мира насекомых.
CLARI, что означает роботизированное насекомое с подвижными ногами , разработано командой инженеров из Университета Колорадо в Боулдере. У него также есть потенциал для оказания помощи службам экстренного реагирования после крупных стихийных бедствий совершенно новым способом.
Несколько таких роботов легко помещаются на ладони, и каждый весит меньше мячика для пинг-понга. CLARI может трансформировать свою форму из квадратной в длинную и тонкую, когда вокруг становится тесно, говорит Хейко Кабуц, аспирант кафедры машиностроения Пола М. Рэди.
Кабуц и его коллеги представили миниатюрного робота в исследовании, опубликованном в журнале Advanced Intelligent Systems.
Сейчас у CLARI четыре ноги. Но конструкция машины позволяет инженерам смешивать и комбинировать ее придатки, потенциально создавая диких и извилистых роботов.
«Он имеет модульную конструкцию , что означает, что его очень легко настроить и добавить больше ножек», — сказал Кабуц. «В конце концов, мы хотели бы создать восьминогого робота в стиле паука, который мог бы ходить по паутине».
CLARI все еще находится в зачаточном состоянии, добавил Каушик Джаярам, соавтор исследования и доцент кафедры машиностроения в CU Boulder. Робот, например, привязан к проводам, которые снабжают его электроэнергией и передают основные команды. Но он надеется, что однажды эти миниатюрные машины смогут самостоятельно заползать в места, куда раньше не заползал ни один робот — например, внутрь реактивных двигателей или обломков рухнувших зданий.
«Большинство роботов сегодня выглядят как куб», — сказал Джаярам. «Почему они все должны быть одинаковыми? Животные бывают разных форм и размеров».
Будучи аспирантом Калифорнийского университета в Беркли, он разработал робота, который мог протискиваться в узкие пространства , сжимаясь примерно до половины своей высоты — точно так же, как тараканы пробираются сквозь трещины в стене. Но эта машина, по его словам, представляет собой лишь верхушку айсберга в том, что касается гибкости животных.
«Мы смогли протиснуться через вертикальные проломы», — сказал он. «Но это заставило меня задуматься: это один из способов сжатия. А какие есть другие?»
Именно здесь на сцену врывается CLARI, созданный для того, чтобы протискиваться сквозь горизонтальные щели.
В своей самой базовой форме робот имеет форму квадрата с одной ногой вдоль каждой из четырех сторон. Однако в зависимости от того, как вы сжимаете CLARI, он может стать шире, как краб, или более вытянутым, как старый любимец Джаярама, таракан. В целом робот может трансформироваться от 34 миллиметров (1,3 дюйма) в ширину в квадратной форме до 21 миллиметра (0,8 дюйма) в ширину в удлиненной форме.
В отличие от более раннего механизированного таракана Джаярама, каждая нога CLARI функционирует почти как независимый робот — со своей собственной платой и двойными приводами, которые перемещают ногу вперед, назад и из стороны в сторону, подобно человеческому тазобедренному суставу. Теоретически такая модульность может позволить роботам CLARI принимать самые разнообразные формы.
«Нам нужны роботы общего назначения, которые могут менять форму и адаптироваться к любым условиям окружающей среды», — сказал Джаярам. «В животном мире это может быть что-то вроде амебы, которая не имеет четко определенной формы, но может меняться в зависимости от того, нужно ли ей быстро двигаться или поглощать пищу».
Веб-сканер
Он и Кабуц рассматривают свой нынешний дизайн как первый в серии роботов CLARI, которые, как они надеются, станут меньше и маневреннее.
В будущих итерациях исследователи хотят включить в CLARI датчики, чтобы он мог обнаруживать препятствия и реагировать на них. По словам Кабуца , группа также изучает, как придать роботу правильное сочетание гибкости и силы — задача, которая будет становиться только сложнее, чем больше ног будет добавлено командой.
В конечном счете, команда хочет разработать роботов, меняющих форму, которые будут перемещаться не просто по лабораторной среде, а по сложному естественному пространству, в котором машинам придется отскакивать от препятствий, таких как деревья или даже травинки, или проталкиваться сквозь трещины.
«Когда мы пытаемся поймать насекомое, оно может исчезнуть в проломе», — сказал Кабуц. «Но если у нас есть роботы с возможностями паука или мухи, мы можем добавить камеры или датчики, и теперь мы можем начать исследовать пространства, в которые раньше не могли попасть».
Теги: Новости Hi-Tech, робот
