Японское искусство вдохновило инженеров на кожу для робота-змеи

Поверхность нового робота принимает форму змеиной чешуи, причём разработчики могут решать, какие чешуйки раскроются.

Иллюстрация Harvard SEAS.

Новый змееподобный робот, благодаря сочетанию точных математических расчётов и японского искусства киригами, ползает быстрее и более ловко, чем его предшественники.

Новинка описана в научной статье, опубликованной в журнале PNAS группой во главе с Катей Бертольди (Katia Bertoldi) из Гарвардского университета.

Напомним, что мастера киригами разрезают лист бумаги в нужных местах, после чего складывают из него трёхмерную структуру.

Этот подход использовали и инженеры. Их детище в состоянии покоя имеет вид цилиндра с сетью небольших разрезов на "коже". Когда "змея" растягивается, эта перфорация превращается в трёхмерную структуру из чешуек, напоминающих змеиные. Они обеспечивают роботу сцепление с землёй.

Подобные технологии уже знакомы специалистам, однако новую "рептилию" разработчики снабдили свежим решением.

У робота-змеи предыдущего поколения все разрезы были одинакового размера и формы. Поэтому все чешуйки раскрывались одновременно.

Новая система более гибкая. Благодаря теоретическим расчётам, компьютерному моделированию и экспериментам инженеры научились управлять раскрытием чешуек, контролируя размер разреза и кривизну поверхности "кожи".

"Всего лишь комбинируя разрезы и кривизну, мы можем запрограммировать совершенно разное поведение", – говорит Бертольди.

Благодаря новшеству разработчик может решать, в каком порядке раскроются чешуйки у его детища, а также какие из них вообще останутся закрытыми. Это позволило авторам сделать своего робота более быстрым и ловким.

Исследователи уверены, что подобное "программируемое киригами" может стать технологией изготовления "умных покрытий" следующего поколения.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как группа Бертольди разработала складывающиеся в рюкзак дома, а также о вдохновлённых киригами наномашинах и плазменных экранах. Рассказывали мы и о роботах-змеях, в том числе и способных ходить на голове.