Беспозвоночные вдохновили ученых на разработку трехмерных материалов для гибких роботов

Для преодоления ограничений жесткости материалов и приведения в действие в современных роботизированных системах совместная исследовательская лаборатория США и исследовательский проект Университета Миннесоты искали вдохновения у беспозвоночных.



Современные военные роботы имеют два основных ограничения, не позволяющие имитировать передвижение биологических организмов. Во-первых, этим роботам не хватает необходимой динамической гибкости, поскольку они в основном собраны с жесткими механическими и электронными компонентами. Во-вторых, жесткие роботы требуют сложных механизмов и электрических схем для достижения активного срабатывания и сложных режимов движения.

Чтобы преодолеть эти ограничения, совместный исследовательский проект ARL и UMN искал вдохновения у беспозвоночных. Эти исследования привели к созданию прототипов мягких исполнительных механизмов с использованием активных материалов с удивительно настраиваемыми параметрами, такими как структурная гибкость, морфология и динамическое приведение в действие.

Прототипом является первый полностью трехмерный печатный диэлектрический эластомерный привод или DEA, который может выполнять высокое изгибное движение.

Понимание врожденных механизмов наблюдаемого в природе распределительного действия помогло команде ученых определить важные параметры, которые можно манипулировать для выполнения новых функций, таких как достижение чрезвычайно гибких режимов движения.

Результаты исследований представляют собой важный шаг к предоставлению автономной платформы для изготовления произвольной формы - трехмерного принтера следующего поколения, который может печатать функциональные материалы и устройства, - для создания мягких приводов и, возможно, беспроблемных мягких роботов по требованию, сообщают ученые.