Мы хорошо знакомы с разнообразными роботами-трансформерами. Трансформация – это способ сделать одного робота адаптируемым к различным средам или задачам. Обычно эти роботы ограничены дискретным числом конфигураций – возможно, двумя или тремя различными формами – из-за ограничений, налагаемых жесткими конструкциями, из которых обычно состоят роботы.
Мягкая робототехника может изменить все это, поскольку роботы не имеют фиксированных форм, но вместо этого могут трансформироваться в любую форму, что позволит им делать то, что им нужно. В ИКРА в Монреале в начале этого года, исследователи из Йельского университета продемонстрировали творческий подход к роботу – трансформеру, с телом, состоящим главным образом из глины.
Робот приводится в действие двумя различными типами «кожи», одна наслоенная поверх другой. Есть кожа передвижения, сделанная по образцу пневматических пузырей, которые могут катить робота вперед или назад, когда пузыри последовательно надуваются. Поверх этого находится изменяющаяся оболочка, которая приводится в движение кабелем и может лепить нижележащий материал в различные формы, включая сферы, цилиндры и гантели. Сам робот состоит из обеих этих оболочек, обернутых вокруг куска глины, с исполнительными механизмами, приводимыми в действие от бортовой власти и контроля. Вот оно в действии:
Исследователи Йельского университета экспериментировали с морфинговыми роботами, которые используют пены и структуры тенсегрити для своих тел, но этот материал обеспечивает «восстанавливающую силу», возвращающуюся к своей первоначальной форме после прекращения приведения в действие. Глина отличается тем, что она имеет любую форму, в которой она сформирована, что делает робота более энергоэффективным. И если форма гантели перестает быть полезной, морфирующий слой может просто сжать ее обратно в цилиндр или сферу.
Приложения, в которых морфинг и локомоция могут служить дополнительными функциями, широко распространены. Для примеров скинов, представленных в этой работе, поисково-спасательная операция могла бы использовать глину в качестве носителя для хранения полезной нагрузки, такой как датчики или передатчики. В более широком смысле, приложения включают в себя условия с ограниченными ресурсами, когда цепочки поставок для материально-технического обеспечения редки. Например, последовательность морфинга, может быть использована для преобразования из вращающейся сферы в роботизированный манипулятор с псевдосоединением. С такой системой морфинга можно было бы роботизировать материю в разные формы для выполнения разных функций.
