Инженери създадоха иновативни меки роботи, които растат чрез екструзия

Интердисциплинарен екип от Университета в Минесота е разработил уникален по рода си процес на синтетичен растеж, който позволява на меки роботи да увеличават дължината и масата си подобно на растенията. Иновацията е с потенциал да разкрие възможности за множество нови приложения на меките роботизирани системи в индустрията и биомедицината.

Роботите, които растат докато се движат, ще могат да достигат до отдалечени и труднодостъпни места при монтаж и инспекция на различни промишлени съоръжения, например подземни тръбопроводи. Създателите на процеса са убедени, че той би осигурил рентабилна и надеждна алтернатива и на редица индустриални производствени методи, в които са необходими топлина, налягане и скъпо оборудване, тъй като изисква само течност и вода.

Сред потенциалните области, в които инженерните "роборастения" могат да се окажат изключително полезни, е и провеждането на технологични операции в агресивни и опасни за човека среди, терени с неблагоприятен релеф и др. Техни микро- и нановерсии пък биха могли да навигират из различни части на човешкото тяло при извършването на сложни медицински и хирургични манипулации.

Как еволюират технологиите в областта?

Досегашните разработки в сегмента на меката роботика с фокус върху възможностите за материален растеж на роботите бяха базирани на процеси, при които роботът се движи в дадена посока и влачи следа от твърд материал след себе си. Чрез прилагането на топлина и/или налягане върху материала той се трансформира в по-солидна структура.

Технологията е подобна на метода за триизмерен печат, при който 3D принтерът се захранва от твърд пълнител, който превръща в продукт с дадена форума. При гореспоменатите процеси обаче тегленето на нарастващата по дължина и тегло "опашка" на робота става все по-трудно, особено когато по траекторията му има завои и препятствия.

Научноизследователският екип от Минесота е намерил решение на този проблем чрез иновативна технология на екструдиране, при която изходният материал е течност, а не твърдо вещество. Идеята за иновацията инженерите заимстват от растенията и гъбите, които добавят материал в края на телата си - към корена или към надземните си части чрез нови издънки и листа.

Изследователите успяват да "изкопират" процеса със синтетични материали посредством техника, наречена фотополимеризация, при която под въздействието на светлина течни мономери се превръщат в твърда субстанция. Използвайки тази технология, роботът би могъл лесно да навигира из тесни пространства или по маршрути с множество извивки и завои без да е необходимо да влачи дълга "опашка" след себе си.

Повече за това как функционира принципът и как в реална среда се придвижва базиран на него мек робот вижте във видеото тук.

Ключови думи: Меки роботи   роботика   екструзия   индустриално производство   промишлена инспекция   фотополимеризация  

Област: Роботика