Робот «Патрик» из «Спанч Боба» исследует морское дно с помощью мягких ножек, приводимых в действие с помощью проводов с эффектом памяти. Об этом пишут исследователи из университета Карнеги-Меллона в статье на arXiv.
Создавая робота PATRICK, разработчики вдохновлялись природой — за основу они взяли поведение морской звезды, которая ползает по морскому дну, используя все пять своих ног.
«Эта работа стала естественным продолжением предыдущей работы нашей лаборатории по созданию мягких роботов с использованием мышечного провода вместо электродвигателей», — рассказал один из исследователей, проводивших исследование. «Мы вдохновлялись змеехвостками, очень похожими на морскую звезду».
Исследователи намеревались разработать мягкого робота, который бы выполнял простые миссии под водой. Но разработка также помогла понять поведение змеехвостки при подводном ползании. Чтобы воспроизвести ее способность ходить под водой, робота PATRICK не привязывали к внешнему оборудованию, поскольку это мешает свободно перемещаться.
PATRICK имеет пять конечностей, приводимых в движение катушками с проводами. Они выполнены из металла, имеющего ряд преимуществ, включая высокую гибкость при комнатной температуре и уникальное поведение при нагревании. Когда на него подается электрический ток, металл быстро нагревается и возвращается к той форме, которую приобрел в прошлом.
«Мы используем эти изменяющие форму катушки как своего рода “мышц”, заставляя ноги робота изгибаться в нужных направлениях, — сказал Паттерсон. — Робот в основном сделан из силикона, что делает его очень гибким и водонепроницаемым».
Кроме того, робот в буквальном смысле чувствует окружающую среду и выбирает, в каком направлении двигаться самостоятельно. Чтобы достичь этого, исследователи разработали структуру, позволяющую роботу связываться с устройствами вне воды, пока он погружен, посредством беспроводной связи.