01.09.2017

Растущий робот был изобретен исследователями из Стэнфорда

rastushii-robot

Vinebot – это бескаркасный растущий робот, который может вытягиваться на большие расстояния и проникать в труднодоступные места.

Можно представить ситуацию, когда спасатели ищут людей под завалами рухнувшего здания и время на механическую расчистку уменьшает шансы найти выживших. Разместив данное устройство в щель завала, из конца головного цилиндра усик начинает проникать в массу камней или грязи – делая это как быстрорастущая лоза. Камера на кончике усика позволит увидеть недоступные места под обломками и быстрее организовать спасение. Само же устройство может быть использовано и для доставки под завалы воды. Это пример всего лишь одного возможного применения робота такого типа.

Создателями Vinebot являются инженеры-механики из Стэнфордского университета. Они были вдохновлены, наблюдая за растущими и покрывающими природными организмами — например, виноградной лозой, грибами и нервными клетками. В своей статье 19 Science Science Robotics они описывают тесты, отражающие возможности их растущего робота. Группа создала прототип, который перемещался между различными препятствиями до намеченной цели, создавая при этом самостоятельную структуру. Исследователи уверены в эффективности использования растущего робота для решения большого круга задач, особенно в поисково-спасательных работах или медицинских устройствах.

Как работает растущий робот

Основная идея этого робота проста. Это трубка из мягкого материала, сложенная внутрь. Когда материал на передней части трубки начинает выталкиваться, то вложенная часть материала перемещается дальше, тем самым прорастая в нужном направлении. В прототипе в качестве материала использовался тонкий полиэтилен и под действием сжатого воздуха тело робота выбрасывалось. Альтернативой воздуху может стать жидкостное наполнение материала, подчеркивают ученые. Такая конструкция робота является чрезвычайно полезной, так как приводиться в движение лишь головная часть, без движения всего тела.

«Тело удлиняется по мере того, как материал раскрывается к концу, но остальная часть тела не двигается. Тело может прилипать к окружающей среде или забиваться между камнями, но это не останавливает робота, потому что наконечник может продолжать раскрываться по мере добавления нового материала», — объясняет Эллиот Хокс, доцент Калифорнийского университета, Санта-Барбара и ведущий автор статьи.

Группа тестировала перемещение растущего робота из одного места в другое различными способами и по различным материалам. Тестировалась доставка датчика по бумаге, клейкой ленте и поверхности с гвоздями. Каркас был проколот, внешний слой где был прокол переставал двигаться — он остался на вершине гвоздя. При этом внутренний слой без проблем продолжал движение, что без проблем позволило закончить тест успешно.

В других тестах робот поднимал ящик весом 100 килограмм и пророс в дверной зазор, который составил 10 % от его диаметра. Робот использовал сам себя, чтобы сформировать свободно стоящую структуру в виде антенны и отправил радиосигнал. Он маневрировал над подвесным потолком и доказал эффективность перемещения через неизвестные препятствия. Кроме того, Vinebot протащил кабель в своем теле, одновременно поднимаясь над подвесным потолком — представив как новый метод прокладки проводов в труднодоступных местах. В перспективе его можно будет использовать и для работ в стенах, под дорогами или внутри трубопроводов.

Перспективы развития растущего робота

Сегодня исследователи продолжают изучать эффективность своего робота, и анализируют его использования в сложных средах. В будущем ученые планируют создать автоматизированную версию робота и использовать в качестве наполнителя материала жидкость, воду — для доставки ее людям, попавшим под завалы.

Другим важным направлением будет масштабирование робота и изучение его работы. Сегодня уже имеется версия в 1,8 мм, которая в перспективе сможет использоваться в медицинских процедурах, вместо трубок, которые проталкиваются через тело. В альтернативе их заменят мягкие и растущие роботы, использующиеся без перетаскивания вдоль нежных и тонких структур тела.

На этой новости Смоленское Региональное отделение РоСМУ напоминает и приглашает всех принять участие в Первом Смоленском фестивале роботов!

Источник статьи: Stanford News