Первый автономный робот octobot

Octobot – мягкий робот, использующий для движения химическую энергию

Мягкие роботы уже достаточно давно рассматриваются как отдельный класс робототехнических устройств. Тем не менее, для того, чтобы заставить их двигаться и выполнять некоторые действия все еще требуются электрические провода, пневматические или гидравлические трубки, насосы, электроника и аккумуляторы.

Всех этих «неудобств» полностью лишена конструкция нового мягкого робота Octobot, созданного исследователями из Института биовдохновленных разработок Гарвардского университета.

А необходимую ему для движения энергию этот робот получает от химической реакции, в которой принимают участие два компонента его жидкого топлива.

Обратите внимание

В мягком теле робота Octobot содержится все, что необходимо ему для действий в автономном режиме, включая два «топливных бака», химический реактор и цепи управления, состоящие из сети жидкостных микроканалов и клапанов. Сеть этих каналов выполняет роль, схожую с ролью электронной системы управления, движение жидкости по этим каналам определяет последовательность движений щупалец робота-осьминога.

Изготовление подобных роботов производится при помощи технологий трехмерной печати на эластичном основании. Возможностей современных трехмерных принтеров вполне достаточно для формирования сети крошечных трубочек, клапанов и надувных полостей, которые играют роль приводов, двигающих конечности робота.

Робот Octobot, размер которого равен 10 сантиметрам использует в качестве топлива пероксид (перекись) водорода и раствор, содержащий платиновые частицы. Когда раствор с платиновым катализатором контактирует с раствором перекиси водорода, то перекись расщепляется на воду и кислород.

Под воздействием возникающего при этом давления жидкость проходит по каналам системы управления, а газообразный кислород раздувает внутренние полости в определенной последовательности.

Все это заставляет робота Octobot двигать своими щупальцами и перемещаться, правда, пока еще весьма неуклюже.

Нынешний вариант робота Octobot способен двигаться на протяжении от 4 до 8 минут после впрыска дозы топлива, который осуществляется при помощи обычных медицинских шприцов.

Однако, в ближайшем времени исследователи собираются увеличить время работы робота путем модернизации микрожидкостной системы управления.

Также планируется добавить к конструкции робота несколько мягких датчиков, что позволит ему реагировать соответствующим образом на изменения окружающей среды.

Важно

В настоящее время робот Octobot может действовать только в воде, что позволяет без лишних проблем удалять из него воду, которая является продуктом «сгорания» его топлива.

Кроме этого, когда внутренние полости робота наполняются кислородом, он приобретает положительную плавучесть и всплывает.

Этот эффект исследователи планируют в дальнейшем использовать для обеспечения поступательного движения робота в воде.

Источник: http://RoboticsShop.ru/news/octobot-myagkij-robot-ispolzuyushchij-dlya-dvizheniya-himicheskuyu-ehnergiyu

Уникальный автономный “октобот” открывает эру полностью мягких роботов

Интерес инженеров к мягким роботам в последние годы стремительно растёт. Их потенциальные возможности в некоторых областях, особенно там, где требуется деликатность и точность в исполнении своей работы, многократно превосходят способности жёстких терминатороподобных собратьев. Многие команды учёных и инженеров включились в своеобразную гонку по разработке мягкотелых созданий.

До настоящего момента попытки сделать робота как можно более мягким и гибким упирались в то, что было невозможно обойтись без некоторых жёстких компонентов — источников питания и электронной системы управления. У многих моделей было внешнее питание, но это паутина проводов в придачу, а значит, ограничения на автономную работу.

На этом фоне команда исследователей из Гарвардского университета, возглавляемая Робертом Вудом (Robert Wood) и Дженифер Льюис (Jennifer Lewis) совершила настоящий прорыв.

(Справедливости ради заметим, что и они поначалу полагались на некоторые жёсткие и мешающие работе компоненты.

) Результатом их работы на данный момент стал абсолютно автономный робот, выполненный полностью из мягких и гибких материалов.

Своим внешним видом и названием “октобот” (octobot) обязан осьминогам, которыми не устают восхищаться робототехники всего мира.

“Октобот” размером всего около двух сантиметров изготавливается из силикона. Для этого материал заливают в пресс-форму, после чего с помощью 3D-принтера специальными чернилами внутрь заготовки внедряется система каналов и резервуаров для будущей микрожидкостной системы. Чернила при нагревании испаряются, оставляя необходимые полости.

Именно микрожидкостная система по сути является мозгом робота. Она направляет поток жидкого “топлива” по каналам, которые снабжены клапанами, работающими в зависимости от давления в конкретной части системы. Она очень напоминает обычную электрическую цепь, только вместо электронов по телу “октобота” передвигаются жидкость и газ.

Топливом для “октобота” служит 50% раствор перекиси водорода, которая бурно реагирует с платиновым катализатором с выделением большого количества кислорода. Газ перемещается по каналам, создавая необходимое для движения робота давление в различных его частях и направляя поток жидкости дальше.

“Источники топлива для различных мягких роботов всегда предполагали некоторые жёсткие компоненты, — рассказывает доктор Вуд в пресс-релизе Гарварда. – Чудесно, что мы смогли заменить их обычной химической реакцией разложения перекиси водорода на катализаторе”.

На данном этапе “октобот” работает — а именно активно шевелит щупальцами — около 8 минут, потребляя при этом один миллилитр “топлива”. Пока устройство не предназначено для выполнения какой-либо цели. Сейчас это просто демонстрация принципиально новой концепции в мягкой робототехнике.

Авторы работы утверждают, что простота исполнения “октобота” позволяет рассчитывать на успешное создание более сложных устройств. Они ставят перед собой задачу разработки робота, который будет самостоятельно плавать, ползать и взаимодействовать с окружающей средой.

Совет

С подробным описанием технологии можно ознакомиться, прочитав статью, опубликованную в издании Nature.

Добавим, что ранее Льюис создавала технологию 3D-печати литиево-ионных аккумуляторов, а Вуд известен читателям “Вести.Наука” по проектам робота-пчелы исистемы мягкого захвата предметов для подводных аппаратов.

http://www.vesti.ru/doc.html?i…

https://cont.ws/post/355119

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

Источник: http://naucaitechnika.ru/blog/43651741877/Unikalnyiy-avtonomnyiy-oktobot-otkryivayet-eru-polnostyu-myagkih?mid=BFA2CE6DF726711F746059A7DBCD6BBA

Первый в мире гибкий автономный 3D-печатный робот создан учеными Гарварда

3D TodayНовостиПервый в мире гибкий автономный 3D-печатный робот создан учеными Гарварда

25.08.16

3339

Гарвардские исследователи представили первого в мире полностью мягкого робота, изготовленного с помощью аддитивных технологий.Пока что все дизайны «мягких» роботов так или иначе использовали жесткие элементы конструкции или аппаратной оснастки. Гарвардская же разработка полностью эластична, а движение обеспечивается за счет химических реакций.

Окрестили робота «октоботом» по аналогии с осьминогами (англ. Octopus), которые и стали вдохновением для дизайна. Созданием устройства занималась команда под руководством Роберта Вуда и Дженнифер Льюис.

Как рассказывает профессор Вуд, основной задачей проекта было доказать саму возможность полностью мягкой робототехники.

«Доселе замена жестких компонентов вроде батарей и электронной начинки на аналогичные мягкие системы и последующая сборка таких аппаратов считались проблематичными.

Это исследование показывает, что мы можем без труда изготавливать ключевые компоненты простого, полностью эластичного робота, и закладывает фундамент для более сложных дизайнов», – рассказывает Вуд.

Ключевым моментом стала замена привычного электромеханического привода на пневматический, давление в котором генерируется за счет реакции восстановления пероксида водорода.

Читайте также:  Nasa планирует отправить робота-хирурга в космос

«Замечательная особенность пероксида водорода состоит в том, что он позволяет нам полностью заменять жесткие источники энергии простой реакцией с катализатором – в нашем случае платиной», – рассказывает Майкл Венер.

Создание робота стало возможным благодаря аддитивным технологиям. «Мы использовали метод гибридной сборки: каждый из необходимых функциональных компонентов был напечатан, включая емкости для топлива, силовые приводы и подвижные элементы, и сделано это было быстро.

Октобот служит простым демонстратором использования интегрированного дизайна и аддитивных технологий для достижения автономной функциональности», – рассказывает профессор Льюис.

Вдохновением для дизайна совершенно очевидно стали осьминоги, чья сила и ловкость не перестают удивлять разработчиков мягкой робототехники. Октобот же пока умеет только шевелить щупальцами, а под автономностью следует понимать его способность самостоятельно инициировать движения.

Обратите внимание

Вполне возможно, что следующие версии смогут ползать, плавать и тянуть в пучину корабли, но пока что до такой функциональности далеко. Даже текущий вариант стал результатом серии из нескольких сотен 3D-печатных прототипов, на которых отрабатывалась конструкция пневматического привода.

Управление движениями осуществляется с помощью микрожидкостной логической схемы – аналоговой версии электронного генератора. Сеть микрососудов контролирует распределение газов, получаемых из пероксида водорода, а запаса топлива во внутренних емкостях хватает примерно на восемь минут работы.

В долгосрочной перспективе исследователи надеются добиться полной мобильности и оснастить роботов гибкими сенсорами. В качестве потенциальных сфер применения рассматриваются спасательные операции, замеры температур океанской воды и даже разведка в военных целях.

Самый сложный момент в конструировании такого робота – 3D-печать внутренней структуры. В остальном же дизайн достаточно прост и легко поддается масштабированию. «Изготовление системы не составляет особого труда, если использовать комбинацию мягкой литографии, литья и 3D-печати. Мы можем производить такие устройства очень быстро. Этот проект следует считать доказательством работоспособности концепции. Мы надеемся, что наша методика создания мягких автономных роботов будет полезна исследователям в области робототехники, материаловедения и продвинутых производственных технологий», – поясняет студент магистратуры и один из авторов проекта, Райан Труби. А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.

Источник: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/the-worlds-first-flexible-autonomous-3d-printed-robot-created-by-scien/

Инженеры рф – статья – первый автономный полностью гибкий робот

Источником энергии октобота является химическая реакция, а управление осуществляется гибкой логической платой, в которой сигналами служат потоки газа, выделяющегося при реакции.

Химическая реакция внутри октобота преобразует небольшое количество жидкого топлива (перекиси водорода) в большое количество газа, который поступает в щупальца октобота и надувает их как воздушные шары.

Группа ученых использовала новый вид логических схем, основанных на микропотоках газа и являющихся гибким аналогом обычного электронного резонатора, для управления потоком газа при реакции перекиси водорода в октоботе.

Изображение предоставлено: Лори Сандерс

Группа ученых из Гарвардского Университета, используя опыт в 3D печати, механике и микропотоках продемонстрировала первый автономный, полностью мягкий робот, не связанный проводами с каким-либо источником энергии или системой управления. Этот маленький робот, напечатанный на 3D принтере и получивший название октобот, может проложить дорогу новому поколению полностью мягких, автономных машин.

Мягкие роботы могут революционным образом изменить взаимодействие людей и машин, но исследователям до сих пор не удавалось создать подобные устройства, поскольку электрическая энергия и системы управления, такие как батареи и печатные платы являются твердыми элементами и до этого момента мягкие роботы либо были привязаны проводами к внешним системам управления и энергообеспечения, либо имели внутри жесткие компоненты.

Роберт Вуд, профессор лаборатории Чарльз-Ривер и Дженифер А. Льюис, профессор биотехнологий Школы инжиниринга и прикладных наук Джона А. Полсона Гарвардского Университета (SEAS) руководили исследованиями. Льюис и Вуд так же входят в состав преподавателей Института биотехнологий Висса в Гарвардском Университете.

“Одной из долгосрочных задач в мягкой робототехнике являлось создание полностью мягких роботов, но проблема состояла в замене жестких компонентов, таких как батареи и электронные элементы на аналоговые мягкие системы и сборка их в одном изделии” – говори Вуд. “Это исследование демонстрирует, что можно легко изготовить ключевые компоненты для простого, полностью мягкого робота, который дает возможность создавать более сложные конструкции”.

Исследование описано в журнале Nature

“Благодаря нашему подходу гибридной сборки, мы сразу печатаем все функциональные компоненты внутри мягкого тела робота, включая хранилище топлива, системы преобразования энергии и передвижения” – говорит Льюис. “Октобот является простым устройством, разработанным для демонстрации комплексного подхода к конструированию и аддитивной стратегии изготовления для встраивания автономной функциональности”.

Осьминоги с давних пор являются источником вдохновения мягкой робототехники. Эти любопытные существа могут показывать невероятные примеры силы и ловкости без внутреннего скелета.

Гарвардский октобот основан на пневматике, то есть его источником энергии является газ под давлением. Реакция внутри робота преобразует небольшой объем жидкого топлива (перекиси водорода) в большой объем газа, который проходит в щупальца октобота и наполняет их как воздушные шары.

“Источники энергии мягких роботов всегда основывались на каких-либо жестких компонентах” – говорит Михаэль Вейнер, сотрудник лаборатории Вуда и первый соавтор статьи. “Удивительное свойство перекиси водорода состоит в том, что простая ее реакция с катализатором – в нашем случае платиной – позволяет нам заменить жесткие источники энергии”.

Для управления реакцией, группа ученых разработала микропотоковую логическую цепь, основанную на пионерской работе соавтора и химика Георга Вайтсайдса, Л. Вудфорда и Энн А. Фловерс, профессора университета и ключевого члена института Висса. Логическая цепь является мягким аналогом простого электронного резонатора, управляющего преобразованием перекиси водорода в газ в октоботе.

“Систему легко изготовить при помощи комбинации различных производственных методов – мягкой литографии, формования и 3D печати – мы легко можем изготавливать эти устройства” – говорит Райан Труби, выпускник лаборатории Льюиса и соавтор статьи.

Простота процесса сборки дает возможность разрабатывать более сложные конструкции. В дальнейшем, Гарвардская команда надеется разработать октобот, который может ползать, плавать и взаимодействовать с внешней средой.

Читайте также:  Исследование: насколько искусственный интеллект должен быть умным?

“Исследование является подтверждением концепции” – говорит Труби. “Мы надеемся, что наш подход к созданию автономных мягких роботов вдохновит других робототехников, материаловедов и исследователей, специализирующихся на передовых методах производства”.

Статья подготовлена в соавторстве с Даниэлем Фитцжеральдом из Института Висса и Бобаком Мосадешем из Университета Корнелла. Исследование проведено при поддержке Национального Форда Науки США на базе Центра Материаловедческих Исследований Гарварда и Института Висса.

Важно

По материалам Leah Burrows из ScienceDaily.com и Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences

Ссылка на статью:

Michael Wehner, Ryan L. Truby, Daniel J. Fitzgerald, Bobak Mosadegh, George M. Whitesides, Jennifer A. Lewis, Robert J. Wood. An integrated design and fabrication strategy for entirely soft, autonomous robots. Nature, 2016; 536 (7617): 451 DOI: 10.1038/nature19100

Источник: http://www.ruengineer.ru/articles/179/-

Создан миниатюрный мягкий робот Octobot

Мягкий робот может пока немного, но грозит в скором будущем потеснить своих жестких «братьев».

Исследователь Майкл Венер (Michael Wehner) и его коллеги из института биоинспирированной инженерии Висс при Гарвардском университете (США) создали гибкого робота Octobot, похожего внешне на игрушечного паучка. Пластичность корпуса дает ему преимущество в тех областях, где не справляются стандартные твердотельные роботы. Об изобретении рассказывает портал Newscientist.

Робот оснащен миниатюрной электростанцией, использующей химическую реакцию для выработки энергии. Цепи управления из крошечных каналов жидкости, известных как микрофлюиды, определяют последовательность, в которой двигаются щупальца робота.

Команда Венера впервые использовала корпус на основе эластомера. С помощью 3D-принтера они изготовили систему питания, сеть управления из крошечных труб и клапанов, а также особые надуваемые пузырьки, которые двигают щупальца «паучка». Размер робота составляет всего около 10 см в длину.

В качестве топлива Octobot использует перекись водорода и раствор, содержащий частицы платины. При их смешивании Н2О2 разлагается, выделяя кислород, который, в свою очередь надувает пузыри и приводит в движение щупальца. Для того, чтобы управлять последовательностью, с которой робот перебирает щупальцами, инженеры разработали специальную сеть из микроскопических клапанов.

В настоящее время система работает в среднем от четырех до восьми минут. После этого Octopus нуждается в заправке через шприц. Впрочем, создатели надеются увеличить это время. Они также планируют оснастить робота новыми функциями, в частности, мягкими жидкостными датчиками. Благодаря им, Octobot сможет реагировать на окружающую среду.

«Военные и поисково-спасательные задачи, заинтересованы в миниатюрных, мягких роботах, которые смогут пройти через маленькие отверстия, трещины и другие узкие места, в том числе в груде мусора и щебня», — сказал Кристофер Аткесон (Christopher Atkeson), инженер из университета Карнеги (США), специализирующийся на человекоподобных роботах. Он объяснил, что принцип работы Octobot чем-то напоминает ранние паровые двигатели, которые также регулировали свои работу при помощи потоков жидкости.

Группа Венера тестировала своего робота в воде, так как она помогает эффективно удалить отработанное топливо. Но, каждый раз, когда образуется кислород, Octobot мгновенно приобретает плавучесть. В ближайшее время инженеры хотели бы научить свое детище плавать в толще воды, не всплывая каждый раз на ее поверхность.

Совет

Читайте также на портале Научная Россия о том, кого должен спасать беспилотный автомобиль в случае аварии.

Название видео

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/sozdan-miniatyurnyj-myagkij-robot-octobot

Octobot – действительно полностью мягкий автономный робот (+ видео)

Специалисты из Гарварда создали робота-осьминога, который сделан полностью из мягких материалов, действует автономно и не требует соединительного кабеля для подключения к источнику питания.

Созданный с использованием 3D-печали Octobot может стать первой моделью в новом поколении мягких, автономных роботов, для создания которых потребуются умения в проектирования механических систем и познания в микро гидродинамике.

Осьминог является привлекательным объектом для исследователей, вознамеривающихся создать мягкого робота.

Осьминог – самый умный из моллюсков и один из наиболее совершенных беспозвоночных, его ловкость и способность манипулировать обеспечиваются за счет абсолютно мягкого тела.

Это делает его идеальной моделью для мягких роботов, которые сегодня в основном создаются в виде механических гусениц. Но выбор животного для имитации это только начало в создании робота.

Нынешнее поколение мягких роботов можно назвать не совсем мягкими. Многие из них включают твердые компоненты, такие как нагревательные провода, батареи и печатные платы для систем управления или они могут быть соединены кабелем с источником питания и управления – можете убедиться в этом, посмотрев подборку наших материалов о разработке мягких роботов.

Для устранения этих ограничений группа ученых из Гарварда под руководством Роберта Вуда и Дженнифера Льюиса разработала Octobot, который вообще не имеет внутреннего скелета и движется с помощью пневматической системы.

В данном случае используется ряд трубок и камер, перекись водорода в качестве активного химического компонента. Когда высокоактивная перекись сталкивается с платиновым катализатором, то разлагается на водяной пар и кислород.

По мере расширения этой смеси, она заставляет двигаться щупальца робота Octobot. Но особенность в том, что эта простая реакция контролируется не электроникой, а мягким аналогом простого электронного генератора, который направляет и регулирует движения робота для выполнения требуемых функций.

Обратите внимание

Другая особенность Octobot заключается в том, что он создан с использованием гибридного процесса сборки, который сочетает мягкую литографию, литье и 3D-печать. Последнее особенно важно, поскольку позволяет быстро изготовить системы хранения топлива, электроэнергии, а также системы привода непосредственно внутри мягкого робота, чтобы создать интегрированную конструкцию.

Гарвардская команда надеется, что эта концепция приведет к созданию более сложных версий Octobot. В то же время, они работают над созданием робота, способного плавать, ползать, перемещаться иным образом.

«Это исследование показывает, что мы можем легко изготовить ключевые компоненты простого, полностью мягкого робота, который закладывает основу для более сложных конструкций», – сообщил Вуд.

Источник: http://www.robogeek.ru/nauchnye-razrabotki-programmnoe-obespechenie/octobot-deistvitelno-polnostyu-myagkii-avtonomnyi-robot

Первый в мире мягкий автономный робот двигается на перекиси водорода

Робот Octobot.

В последние годы учёные активно экспериментируют с мягкой электроникой. Мягкие эластичные предметы вообще удобнее в жизни, чем твёрдый металл и пластик. Это касается практически любых объектов. Электроника и роботы здесь не исключение. Поэтому вполне логично предположить, что будущее — именно за мягкими роботами.

Такие эластичные и упругие кибернетические существа будут надеваться на голову и натягиваться на тело, приниматься внутрь. Они не боятся воды и коррозии, могут скользить или скатываться по наклонным поверхностям. Им не страшны повреждения, деформация и т.д. — у них много преимуществ перед жёсткими конструкциями [1] [2].

Читайте также:  Умные дроны для проведения разведывательных операций

А ещё их так приятно гладить и похлопывать по упругому тельцу.

Полностью мягкие механизмы без единой твёрдой детали создавались и раньше, но это были довольно примитивные роботы вроде гусеницы. Сейчас инженеры из Гарвардского университета добились успеха, показав первого в мире полностью мягкого автономного робота Octobot в образе симпатичного осьминога, который двигается за счёт химической реакции восстановления перекиси водорода (H2O2).

Авторы изобретения из гарвадского Института бионической инженерии им. Висса считают, что такие роботы уже пригодны для массового производства по несложному техпроцессу, включая мягкие элементы питания и мягкие электронные схемы. Этот простой дизайн может стать ключевым компонентом для создания более сложных мягких роботов будущего.

Бóльшая часть деталей Octobot напечатана на 3D-принтере, а затем в его тело инкрустированы электропроводящие цепи и газовые сосуды методом литографии.
Газовые сосуды вдавливаются методом литографии.
Технический процесс изготовления Octobot.

Робот двигается за счёт газа, выделяемого из перекиси водорода — топлива. Жидкость перемещается по телу, а газ вздувает конечности. Учёные сконструировали хитрую сеть микрососудов для перемещения жидкости по всему телу.

Эта сеть сосудов спланирована так, что при вздутии одних фрагментов конечностей сдуваются другие, в заранее определённой последовательности, которая позволяет роботу передвигаться. Алгоритм вздутия и сдутия реализован в простой логической схеме.
Логическая схема робота. Робот работает на 50% растворе перекиси водорода.

Для сравнения, в большинстве бытовых продуктов обычно используется раствор 5%. Робот может двигать конечностями самостоятельно, без внешнего управления, поэтому его считают автономным.

Изменение давления в конечностях — основной способ передвижения для всех мягких роботов, и сейчас учёные впервые нашли способ запустить этот процесс полностью в автономном режиме.

Перекись водорода мгновенно распадается на воду и газообразный кислород при контакте с платиной на стенках каналов — в тех районах, где и происходит вздутие конечностей. Химическая реакция с перекисью водорода концентрацией 50% и 90% показана в видеоролике.Газ занимает в 160 раз больше объёма, чем жидкость.

Важно

За счёт этого Octobot двигает конечностями. Сейчас он может двигать щупальцами от 4 до 8 минут на одном миллилитре раствора перекиси водорода.

Сеть микрососудов спроектирована при участии известного химика Джорджа Уайтсайдса, лауреата множества престижных премий (согласно Википедии, это 1-й по цитируемости химик в мире за период с 1992 по 2002 годы, а также 1-й в мире по цитируемости из ныне живущих химиков в 2011 году, индекс Хирша = 169). Он тоже работает в Институте бионической инженерии им. Висса.

Сеть микрососудов робота Octobot под микроскопом. Конструкция выглядит многообещающе для некоторых сфер использования роботов, в том числе внутри человеческого тела. Конечно, физико-химическая автономная система сама по себе проще, чем привычные автономные роботы с компьютерным управлением, но это первая в мире такая конструкция, так сказать, proof-of-concept, то есть доказательство жизнеспособности идеи. Форм-фактор осьминога выбрали произвольно: «Мы решили, что осьминог просто выглядит классно, — говорит Майкл Венер (Michael Wehner), ведущий автор научной работы. — Мы подумали, что такой прикольный осьминог поможет привлечь людей в мягкую робототехнику». В следующей версии разработчики хотят научить Octobot плавать и взаимодействовать с окружающими объектами. Для этого придётся усложнить его логическую схему и, возможно, усложнить сеть микрососудов. Сейчас этот осьминог выглядит смешно и бесполезно, но он даёт возможность представить будущее, в котором мягкие автономные роботы станут реальными.

Научная работа «Интегрированный дизайн и стратегия производства полностью мягких, автономных роботов» опубликована 24 августа 2016 года в журнале Nature (doi:10.1038/nature19100, pdf).

Литература

[1] Rus, D. & Tolley, M. T. Design, fabrication and control of soft robots. Nature 521, 467–475 (2015). Вернуться к статье

[2] Wang, L. & Iida, F. Deformation in soft-matter robotics: a categorization and quantitative characterization. IEEE Robot. Autom. Mag. 22, 125–139 (2015). Вернуться к статье

Источник: https://habr.com/post/396981/

Робот-осьминог

      Ученые из Гарвардского университета создали первого в мире автономного робота без твердых деталей. Робот выглядит как небольшой осьминог и называется октобот.    На создание робота ученых вдохновили осьминоги. Он сделан из различных гелей, а двигается за счет химической реакции, в ходе которой по полостям внутри конечностей робота перемещается газ.

Статья создателей об октоботе опубликована в журнале Nature.
      Мягкие роботы создавались и раньше, однако для работы им были необходимы различные внешние элементы — блоки питания, соединительные провода и так далее.

В октоботе таких деталей нет — робот-осьминог функционирует без батареек и проводов; его движения программируются с помощью подобия микросхемы, сделанной из очень маленьких трубок.

    При помощи платинового катализатора раствор разлагается на водяной пар и газообразный кислород.

Таким образом, разработчикам удалось построить на 100% мягкого робота, способного к самостоятельному движению. Реакция внутри робота преобразует небольшое количество жидкого топлива (перекиси водорода) в огромное количество газа, который направляется в щупальца Octobot и раздувает их как воздушные шарики.

   Авторы октобота признают, что пока что их робот несовершенен — осьминог не умеет двигаться; все, что ему пока доступно, — это лежать на одном месте и медленно шевелить восемью конечностями в соответствии с ранее написанной программой. Однако тот факт, что ученым удалось полностью исключить из системы твердые компоненты, позволяет им говорить о прорыве в области робототехники.

    Мягкотельные роботы двигаются по законам, отличным от тех, которые управляют работами из твердых материалов. В поисках идеального решения ученые создали сотни опытных октоботов. Правда, пока Octobot умеет только шевелить щупальцами, а время его автономной работы от одной порции топлива не превышает 8 минут.

    Предполагается, что в будущем мягких роботов можно будет применять в хирургической медицине или поисково-спасательных работах: благодаря своей конструкции они смогут проникать в самые труднодоступные места.

    Октобот целиком состоит из силиконовых гелей разной плотности и печатается на 3D-принтере. На создание робота ушло несколько лет.

    Мягкая робототехника — зарождающаяся область, цель которой — создать более безопасных и устойчивых к повреждениям роботов, которые смогли бы лучше взаимодействовать с людьми и приспосабливаться к различным условиям, чем привычные роботы.

Источник: https://grol1410.livejournal.com/2715080.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector