Инженеры модернизировали роботического таракана, который научился бегать по воде
Гарвардские инженеры создали новую версию роботаракана, который приспособлен для водных условий. Устройство может ходить по воде, используя поверхностное натяжение, а также "тонуть", увеличивая смачиваемость своих ног.
Об этом сообщили его разработчики в журнале Nature Communications.
Инженеры из Гарвардского университета уже несколько лет занимаются довольно необычной задачей в области робототехники - они создают миниатюрных роботов, которые весят около грамма, но способны выполнять довольно сложные задачи. Например, они создали робопчелу, умеющую летать, и роботаракана HAMR, способного бегать, прыгать и даже взбираться на небольшие горки.
Теперь инженеры под руководством Роберта Вуда (Robert Wood) доработали робота HAMR и научили его передвигаться в новых условиях - на воде и под водой. Как и в предыдущей версии, инженеры использовали для движения робота не электромоторы, которые увеличивают массу робота и усложняют управление, а пьезоактуаторы. В основании каждой ноги установлено два таких актуатора - один из них отвечает за движение ноги в горизонтальной плоскости, а другой в вертикальной. Робот имеет массу 1,65 грамма и может дополнительно переносить на себе еще 1,44 грамма нагрузки.
Инженеры адаптировали робота для водных условий, добавив к его ногам два новых элемента. На конце каждой ноги установлены односторонние плавники - они складываются при движении в одну сторону, но остаются в разложенном состоянии при обратном движении. За счет этого робот может продвигаться вперед, находясь в воде. Кроме этого, над плавниками установлены медные платформы, покрытые гидрофобным полимером и позволяющие роботу держаться на воде, используя ее поверхностное натяжение. На поверхности воды робот может плавать со скоростью 2,8 сантиметра в секунду и поворачивать.
Металлические платформы нужны роботу не только для перемещений по воде. После приложения напряжения в 600 вольт к металлическим платформам их угол смачивания меняется и вода проникает через боковые стенки к горизонтальной поверхности платформы, после чего робот начинает тонуть. Под водой робот может ходить таким же образом, как и на суше. Для того, чтобы выбраться из под воды роботу нужен пологое дно, переходящее в берег под небольшим углом. Робот может подниматься под водой по дну с 11-градусным наклоном, но возле поверхности воды поверхностное натяжение оказывает на робота сильное влияние, поэтому уже при наклоне в шесть градусов поверхностное натяжение не дает выйти роботу наружу.
Исследователи продемонстрировали способности робота, испытав его на полосе препятствий. Сначала робот преодолел небольшое расстояние на суше, затем перешел на поверхность воды и проплыл над подводным препятствием, после этого утонул и преодолел надводное препятствие, а затем выбрался на берег и снова прошел небольшое расстояние по суше.
Кроме гарвардских инженеров созданием роботараканов занимаются и инженеры из Калифорнийского университета в Беркли, причем их роботы более похожи на настоящих насекомых и имеют шесть ног. Разработчики создали несколько прототипов роботаракана, которые могут бегать со скоростью 17,6 километров в час, а также справляться с множеством проблем - выдерживать сильное сжатие, протискиваться сквозь щели и переворачиваться со спины, обходясь только своими силами.
Видео: youtube.com/Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
