Разработаны роботы, которые продолжают летать с поврежденным крылом

Инженеры оптимизировали искусственные мышцы, чтобы микророботы продолжали работать даже после серьезных повреждений. Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали эластичные искусственные мышцы, устойчивые к микроповреждениям. Крошечные роботы-насекомые, снабженные такими мышцами, успешно преодолевают мелкие повреждения, такие как крошечные отверстия, и могут ремонтироваться с помощью лазера.

Крошечные прямоугольные роботы, разработанные инженерами, перемещаются при помощи крыльев. Они приводятся в действие приводами из диэлектрического эластомера, который представляют собой мягкие искусственные мышцы. Они сделаны из слоев эластомера, которые зажаты между двумя тонкими как бритва электродами, а затем свернуты в мягкую трубку. При подаче напряжения электроды сжимают эластомер и в результате робот взмахивает крылом.

Микроскопические дефекты могут вызвать искры, которые сожгут эластомер и приведут к выходу устройства из строя. Чтобы избежать такой проблемы, инженеры используют «самоочищение». Воздействие высокого напряжения на поврежденную область диэлектрического эластомера приводит к отключению участка электрода, расположенного рядом с дефектом. В результате проблемная область отделяется от остальной части электрода, а искусственная мышца продолжает работать.

https://hightech.fm/wp-content/uploads/2023/03/adf4278_movie_s9.mp4
Восстановление способности летать после повреждения. Видео: Suhan Kim et al., Science Robotics

Чтобы повысить эффективность этого процесса, инженеры оптимизировали концентрацию углеродных нанотрубок, из которых состоят электроды. Меньшее количество углеродных нанотрубок улучшает самоочищение, поскольку он достигает более высоких температур и легче сгорает. Но это также снижает удельную мощность привода. Исследователи определили, что правильно подобранный баланс упрощает самоочищение и сохраняет подвижность устройства.

Кроме того, исследователи показали, что крупные дефекты можно устранять с помощью лазера. Лазер аккуратно вырезает по внешним контурам больше повреждение. После этого инженеры могут использовать самоочищение, чтобы сжечь слегка поврежденный электрод, изолируя проблемную область и восстанавливая полетные свойства крыла.

Полет робота с поврежденным крылом. Изображение: MIT

В серии экспериментов инженеры показали, что с помощью этой технологи можно восстановить способность летать после различных повреждений. Робот, у которого отрезали 20% одного крыла, а в другом сделали 10 проколов, успешно продолжил полет после самоочищения. Новая технология повысит «выносливость» роботов в реальных условиях. Рои таких устройств можно будет использовать, например, для обследования разрушающегося здания во время пожара.


Читать далее:

Раскрыт секрет долголетия: ученые поняли, как запустить нужный механизм в теле человека

Названа новая причина возникновения аутизма

Храм, которому 2 700 лет, нашли в Судане. Он удивил ученых

На обложке: робот с поврежденным крылом. Изображение: MIT

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Яндекс» научил поиск решать задачи по алгебре для старшеклассников
Новости
Найдена недостающая часть Вселенной: где она скрывалась
Космос
VR в строительстве: как избежать ошибок на сотни миллионов
Мнения
44 планеты, похожие на Землю, нашли в Млечном Пути
Космос
Тайну космоса, которой больше 60 лет, наконец-то раскрыли
Космос
В «дубайском» шоколаде нашли опасные для жизни вещества
Наука
Хакеры атаковали пять оборонных предприятий России
Новости
Как ИИ повышает эффективность и снижает риски обогатительных предприятий
Мнения
«Джеймс Уэбб» изучил загадочные кольца погибшей звезды
Космос
Открыт прием заявок на ежегодную премию Digital Leaders 2025
Новости
GigaChat научился искать информацию в сети: Сбер обновил ИИ-помощника
Новости
Созданы очки с искусственным интеллектом для незрячих людей
Новости
Минобрнауки продолжит программу кешбэка для инвесторов университетских стартапов
Новости
OpenAI представила GPT-4.1: модель с улучшенными возможностями для программистов
Новости
Китайские ученые превратили мох в губку, которая впитывает нефть
Наука
Университет Иннополис запускает бесплатные экскурсии в Центр робототехники
Иннополис
Интерактивная карта клетки человека раскрывает тайны детского рака костей
Наука
«Уэбб» раскрыл детали космической катастрофы: как звезда поглотила планету
Космос
Российский госсектор потратил 2,4 млрд рублей за год на оборудование для ИИ
Новости
Китайская компания анонсировала первый матч по боксу между роботами
Новости