Благодаря флексоскелетам эти роботы, вдохновленные насекомыми, быстрее и дешевле в изготовлении

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новый метод, который не требует специального оборудования и работает в считанные минуты для создания мягких, гибких роботов с трехмерной печатью.

Инновация исходит из переосмысления способа создания мягких роботов: вместо того, чтобы выяснить, как добавить мягкие материалы к жесткому корпусу робота, исследователи UC San Diego начали с мягкого тела и добавили жесткие характеристики к ключевым компонентам. Структуры были вдохновлены экзоскелетами насекомых, которые имеют как мягкие, так и жесткие части – их исследователи назвали флексоскелетами.

Новый метод позволяет создавать мягкие компоненты для роботов за небольшую долю ранее необходимого времени и за небольшую долю затрат.

“Мы надеемся, что эти флексоскелеты приведут к созданию нового класса мягких роботов с биоинспирацией”, – сказал Ник Грэвиш, профессор машиностроения в Школе инженерии Джейкобса в Калифорнийском университете в Сан-Диего и старший автор статьи. “Мы хотим облегчить создание мягких роботов для исследователей во всем мире”.

Новый метод позволяет создавать большие группы роботов из флексоскелета с минимальной ручной сборкой, а также собирать библиотеку Lego-подобных компонентов, чтобы можно было легко менять детали робота.

Флексоскелеты сделаны из трехмерной печати жесткого материала на тонком листе, который действует как гибкая основа. Они напечатаны с различными характеристиками, которые увеличивают жесткость в определенных областях – снова вдохновлены экзоскелетами насекомых, которые сочетают мягкость и жесткость для движения и поддержки.

Исследователи подробно описывают свою работу в выпуске журнала Soft Robotics от 7 апреля. Команда планирует предоставить свои разработки исследователям в других учреждениях, а также в средних школах.

Один компонент флексоскелета печатается за 10 минут и стоит менее 1 доллара. Флексоскелетную печать можно выполнять на большинстве недорогих имеющихся в продаже принтеров. Печать и сборка всего робота занимает менее двух часов.

Исследователи изучили ряд материалов, пока не нашли подходящую гибкую поверхность для печати на флексоскелетах – это оказался лист поликарбоната. Тщательное наблюдение за поведением насекомых привело к тому, что они добавили характеристики для увеличения жесткости.

Конечная цель – создать сборочную линию, которая печатает целых роботов флексоскелета без необходимости ручной сборки. Рой этих маленьких роботов может выполнять столько же работы, сколько один массивный робот сам по себе или даже больше.

В 1989 году соучредитель iRobot Родни Брукс, тогда работавший в Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, выступал за космические миссии , которые состояли бы из большого количества массово выпускаемых простых автономных роботов, которые по современным меркам малы. Он и соавтор Анита Флинн назвали статью “Быстро, дешево и неуправляемо: вторжение роботов в Солнечную систему”. Эта статья была полезной для Gravish, которая надеется, что это исследование – еще один шаг в этом направлении – но для всей области робототехники, а не только для космоса.