Роботизированная кожа позволяет крошечным роботам ориентироваться в сложных и хрупких условиях
UC San Diego разработали мягкую роботизированную кожу, позволяющую виноградным роботам шириной всего несколько миллиметров проходить по сложным и хрупким путям. Для этого в тонкую оболочку были интегрированы слои привода из жидкокристаллического эластомера, размещённые в стратегических точках. Управление роботом осуществляется за счёт регулирования давления внутри тела и температуры привода.
Исследователи продемонстрировали, что робот с такой кожей успешно проходит модель артерий человеческого тела, а также модель внутреннего пространства реактивного двигателя.
Наша работа представляет собой шаг к созданию небольших управляемых мягких виноградных роботов для применения в деликатных и ограниченных средах.
Ранее управляемые виноградные роботы существовали лишь в масштабе от сантиметров до метров и использовали пневматические приводы, моторы или тросы, что было сложно реализовать на меньших размерах. Интеграция тонких, но прочных приводов из жидкокристаллического эластомера позволила преодолеть эти ограничения. Робот может управляться как температурой, так и давлением, при этом сочетание обоих методов показало наилучший результат.
Мы разместили небольшие гибкие нагреватели под приводами, чтобы контролировать их температуру, и создали систему точной регулировки давления внутри робота для управления.
Тестирование проводилось на гибком виноградном роботе диаметром 3–7 мм (около 0,2 дюйма) и длиной 25 см (примерно 10 дюймов). Такие роботы «вырастают» из кончика, выворачивая кожу наружу. При активации приводов робот совершал несколько поворотов более 100 градусов вдоль своей длины и проходил через узкие зазоры, в том числе в два раза уже собственного диаметра.
В качестве демонстрации робот был проведён через модель человеческой аорты и соединяющей артерии, а также оснащён камерой для осмотра сложных участков модели реактивного двигателя.
Мягкая кожа, разработанная в этой работе, может быть адаптирована для различных мягких робототехнических систем, таких как носимые тактильные устройства, мягкие захваты и подвижные мягкие роботы.
В дальнейшем планируется реализовать дистанционное или автономное управление роботом и уменьшить его размеры ещё больше. Исследование было опубликовано в выпуске 15 октября журнала *Science Advances* и частично поддержано Национальными институтами здоровья (грант R01 EB032417) и Фондом Арнольда и Мейбел Бекман.
Больше материалов на канале РобоТок: https://t.me/tobotsp


