Хамелеоны, саламандры и многие жабы используют накопленную энергию для моментального ускорения своего липкого языка — так они ловят насекомых, находящихся на расстоянии до полутора длин своего тела со скоростью в одну десятую секунды. Инженеры Школы промышленной инженерии Пердью разработали новый класс роботов, которые могут воссоздавать эти биоинспирированные мощные и высокоскоростные движения с использованием накопленной упругой энергии. Об этом пишет «EurekAlert!».
Эти роботы будут изготовляться с использованием растягивающихся полимеров, похожих на резиновые ленты, с внутренними пневматическими каналами, которые расширяются при повышении давления.
Эластичная энергия этих роботов сохраняется за счет растяжения их тела в одном или нескольких направлениях в процессе изготовления в соответствии с природными принципами. Подобно удару языком хамелеона, пневматический мягкий робот способен увеличить свою длину в пять раз, поймать муху и вернуть свой размер обратно за 120 миллисекунд.
Мы верили, что если бы могли изготовить роботов, способных выполнять такие движения с большой амплитудой на высокой скорости, подобно хамелеонам, то многие автоматизированные задачи могли бы быть выполнены более точно и намного быстрее.
Доктор Мартинес из Школы промышленной инженерии Пердью
Классические роботы сейчас создаются с использованием твердых и тяжелых компонентов. Такая технология довольно сильно замедляет их движение из-за инерции, от которой и хотят избавиться инженеры.
Многие птицы, такие как трехпалый дятел, достигают окуня с практически нулевой силой, используя упругую энергию, накопленную в напряженных сухожилиях в задней части ног. Анатомия этих птиц послужила примером, позволяющим изготавливать роботизированные захваты, способные к нулевой мощности, выдерживающие до 100-кратного веса.
Совместимость мягких рычагов этих захватов с захваченным предметом максимизирует площадь контакта, улучшая захват и облегчая удержание при нулевой мощности.