ПОСЛЕЗАВТРА

Мягкий робот научили проходить лабиринты

Американские инженеры из Университета штата Северная Каролина и Пенсильванского университета создали «безмозглого» мягкого робота, способного проходить лабиринты и преодолевать сложные препятствия. Робота назвали «безмозглым» из-за отсутствия в нем какой-либо управляющей электроники или связи с оператором. Вместо этого робот преодолевает препятствия благодаря тому, что создатели называют «физическим интеллектом»: способностью мягкого робота самостоятельно взаимодействовать с окружающей средой благодаря конструктивному исполнению и материалам, из которых этот робот сделан. Разумеется, на самом деле никакого интеллекта у этого робота нет, да это и не робот в традиционном понимании, а всего лишь любопытное изделие из упругого материала, обладающее уникальными способностями к деформации. По мнению создателей, подобные эксперименты весьма важны для создания новых роботов, способных аккумулировать тепловую энергию окружающей среды.

 Изобретение американских ученых представляет собой скрученную в спираль ленту из жидкокристаллического эластомера, похожую на макароны фузилли (спиральки). Если положить такую спиральку на поверхность, температура которой не меньше 55 градусов по Цельсию, то нижняя часть робота начинает сжиматься, в то время как верхняя нет. Такая разница в деформации заставляет робота катится, причем чем горячее поверхность, тем быстрее скорость движения робота. Если в процессе движения один из концов спирали встречается с препятствием, то робот слегка поворачивает и тем самым огибает его. Если же посторонний объект касается центральной части робота, то последний подпрыгивает, высвобождая накопленную из-за деформации потенциальную энергию, что позволяет ему поменять свое местоположение и в конечном итоге обойти преграду. 

Ранние версии робота имели проблему с преодолением двух параллельно расположенных препятствий, в результате чего спираль начинала просто отскакивать от одной преграды к другой. Для решения данной проблемы создатели изменили дизайн робота, изготовив половину спирали в форме прямой спирали, а другую в форме еще более круто скрученной спирали, которая при этом закручивается вокруг себя подобно винтовой лестнице. Благодаря такой асимметрии одна часть спирали оказывает на поверхность большее давление, нежели вторая. Как результат несимметричная версия робота смогла успешно преодолевать параллельно расположенные препятствия.

Создатели также продемонстрировали способность мягкого робота работать в пустынных условиях и успешно взбираться и скатываться по рыхлому песку.