Восстановление движений биологических систем является плодотворным средством достижения мобильности роботов, создания новых механизмов для успешной навигации в различных условиях и задачах.
Большинство мобильных роботов используют вариации ног или колес, однако новые концепции в передвижении прокладывают путь к решению некоторых проблем, существующих в поле.
Исследование, проведенное профессором Петром Васильчиком, посвящено проблеме масштабируемости в робототехнике с использованием мягких роботов с деформируемыми непрерывными телами.
Светоиндуцированная бегущая деформация в жидкокристаллическом эластомере генерирует волны педали в мягком роботе миллиметрового масштаба.
Концепция Васильчика основана на передвижении брюхоногих моллюсков, таких как улитки и слизни, которые используют тонкий слой слизи для перемещения в необычных и / или сложных условиях. Относительная простота этой адаптации демонстрирует перспективы в изготовлении и реализации, а также в потенциальном улучшении устойчивости робота к отказам (например, скольжению или отрыву) и способности совершать вертикальные подъемы.
Команда решила использовать жидкокристаллические эластомеры (LCE) для создания своих прототипов легкого, гусеничного «миллиметра». LCE – это твердые, мягкие полимерные системы с четко определенным молекулярным выравниванием жидких кристаллов, которые могут демонстрировать большие, быстрые и обратимые изменения формы при внешних воздействиях – в данном случае света.
В этом исследовании мягкая эластомерная деформация индуцировалась пространственно и временно модулированным лазерным лучом и в сочетании с адгезивной синтетической слизью приводила к появлению жуткого гусеничного механизма миллиметрового масштаба.
«В нем используется фото-термически индуцированный отклик непрерывного жидкокристаллического эластомерного привода, подобный гусеничному роботу, которого мы представили ранее, но на этот раз в другой ползающей походке».
Тело робота сжимается вдоль своей длинной оси, оставаясь плоским и контактируя с поверхностью через слой слизи. С помощью этих сокращений движущегося тела мягкий робот может перемещаться по различным поверхностям, в том числе ползать вверх ногами по стеклянному потолку.
Эти предварительные результаты демонстрируют выполнимость ползания на слизи с помощью света для небольших роботов с мягким эластомером, а также предоставляют возможность для дальнейшего изучения того, как адгезивная локомоция работает в природе.
