Ноги паука напоминают мягкий экзоскелет миллиметрового масштаба, касающийся пыльников растений. Фото: Итальянский технологический институт Тартуского университета.
Исследователи Индрек Муст и Кадри-Анн Валдур из Технологического института Тартуского университета создали ногу робота, смоделированную по образцу ноги паука-огурца. Мягкий робот, созданный в сотрудничестве с Итальянским технологическим институтом, в будущем сможет передвигаться там, где люди не смогут.
В организмах жидкость – это то, что связывает органы, кровеносные сосуды и опорно-двигательный аппарат в целом. Например, гемолимфа, кровеподобная жидкость в теле паука, обеспечивает активацию мышц и гибкость экзоскелета. Именно обитающий в Эстонии паук-огурец вдохновил учёных на создание сложного мягкого робота, в котором мягкие и жёсткие части работают вместе и соединяются жидкостью.
По словам Индрека Муста, доцента кафедры мягкой робототехники, созданный мягкий робот основан на реальном разуме. «Говоря в общих чертах, наша цель — создать системы как из натуральных, так и из искусственных материалов, которые будут столь же эффективны, как и в дикой природе. Роботизированная нога могла бы касаться деликатных объектов и двигаться в тех же сложных условиях, что и живой паук», — объясняет он.
В исследовательской статье, опубликованной в журнале Передовые функциональные материалыИсследователи показывают, как роботизированная нога касается тычинки примулы, паутины и пыльцевого зерна. Это демонстрирует способность мягкого робота взаимодействовать с очень маленькими и хрупкими структурами, не повреждая их.
Изготовленная нога размером с ноготь мизинца состоит из экзоскелета из светоотверждаемой смолы и искусственной мышцы из полипиррола. Подобно натуральной мышце, мягкий робот активируется электрическим сигналом. Весь экзоскелет содержит раствор электролита, который окружает как более жесткое сухожилие из смолы, так и искусственную мышцу из электроактивного полимера.
Раствор ведет себя подобно гемолимфе у пауков и влияет на свойства экзоскелета, а также на движение — жидкость делает экзоскелет более гибким, и нога начинает двигаться за счет изменения формы полимера.
Мягкая робототехника вдохновлена дикой природой. В будущем роботы смогут работать в местах, куда люди не могут или не могут попасть, например, перемещаться внутри человека в качестве наноробота во время операции или искать выживших в зоне бедствия.
Больше информации:
Кадри-Энн Вальдур и др., Мягкий экзоскелет мм-масштаба, вдохновленный паучьей лапкой, работающий за счет жидкости посредством гидратации и переноса заряда, Передовые функциональные материалы (2024). DOI: 10.1002/adfm.202315161
Предоставлено Эстонским исследовательским советом
Цитирование: Ученые разрабатывают мягкого робота, имитирующего ногу паука (16 мая 2024 г.), получено 17 мая 2024 г. с https://techxplore.com/news/2024-05-scientists-soft-robot-mimics-spider.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.
