3D-печатный робот прыгает в шесть раз выше собственного роста и остается цел
Инженеры из Гарвардского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего создали 3D-печатного робота, корпус которого объединяет преимущества твердых и мягких материалов. Робот может многократно совершать высокие прыжки и остается цел. Информация об изобретении опубликована в журнале Science.
В проекте используется комбинация твердых и мягких материалов, их преимущества объединены. Конструкции из твердых материалов прочны, но уязвимы к ударам и падениям. Мягкие роботы лучше переносят повреждения, но более медленны и неуклюжи.
3D-печатный робот, работающий на энергии взрыва. Фото: Harvard Microrobotics Lab.
Идея соединения мягких и твердых материалов в теле робота позаимствована у природы. Например, у некоторых видов моллюсков есть нога, которая возле самого туловища мягкая, а в том месте, где она контактирует с камнями, жесткая. 3D-печать позволяет создавать корпусы для роботов по такому же принципу.
«Мы считаем, что объединение мягких и жестких материалов поможет создать новое поколение быстрых и гибких роботов, которые являются более надежными и лучше приспосабливаются к условиям окружающей среды, нежели их предшественники,
— рассказывает Майкл Толли, доцент механической инженерии из Калифорнийского университета.
Робот состоит из двух полушарий. Верхняя полусфера цельная, но в ней девять разных по жесткости слоев, структура варьируется от мягкой резиновой снаружи до жесткой внутри.
Источник: журнал Science
Исследователи перепробовали несколько версий конструкции и пришли к выводу, что полностью жесткое покрытие позволяет роботу прыгать выше, но почти не оставляет шансов выжить после посадки. А гибкое покрытие сохраняет робота в рабочем состоянии и позволяет использовать его повторно.
Нижняя половина робота полностью гибкая. Здесь же расположена небольшую камера с топливом – кислородом и бутаном. В камеру из баллонов подаются газы, смесь поджигается искрой. В результате взрыва корпус выгибается, и робот катапультируется в воздух. Перед прыжком робот раздувает свои пневматические ноги, задавая направление прыжка.
Когда вещества воспламеняются, эта половина быстро расширяется под действием выделяемых газов — в результате чего робот подпрыгивает. Когда «химический заряд» исчерпан, нижняя полусфера восстанавливает свою первоначальную форму.
Робот способен подпрыгнуть в шесть раз выше собственного роста. В серии тестов он осуществил 30 прыжков подряд на высоту 0,75 метра и в длину на 0,15 метра.
Видео:
