Исследователи создают инновационную роботизированную ногу, вдохновленную огуречным пауком

Исследователи Индрек Муст и Кадри-Анн Валдур из Института технологий Тартуского университета выполнили абсолютно выдающуюся работу, создав роботизированную ногу, вдохновленную ногой огуречного паука. Эти революционные мягкие роботы, разработанные совместно с Итальянским институтом технологий, могут мощно повлиять на робототехническую отрасль, позволяя машинам маневрировать в местах, недоступных для людей или, проще говоря, где их присутствие нежелательно.

Подражание сложному дизайну природы

Исследователей вдохновило то, как природа использует сложные биологические структуры для выполнения своих функций. Поэтому они стремились имитировать сложные физиологические процессы, которые другие организмы используют для эффективного выполнения своих функций. С другой стороны, в организмах жидкость отвечает за трансдукцию этих органов, а также за кровеносные сосуды и опорно-двигательный аппарат в целом. 

Источник: onlinelibrary

Например, такая похожая на кровь жидкость (гемолимфа), как у паука, заставляет мышцы активироваться, а экзоскелет остается гибким. Следуя этой концепции, исследователи создали высокоискусственный мягкий робот, имеющий как мягкие, так и хрупкие суставы, соединенные жидкой средой и мягкими переключателями.

Замечательные возможности и потенциальные применения

Доктор Индрек Муст, доцент кафедры мягкой робототехники, изложил научную основу проекта. Он сказал, что их цель — создать системы из искусственных и биологических материалов, которые могут выполнять те же функции, что и жуки в дикой природе. Роботизированная нога может взаимодействовать с чувствительными предметами и ориентироваться в неопределенных средах так же, как живой паук.

Мягкий робот, платформа, которая была показана в научных статьях в Indian Journal of Advanced Functional Materials, доказывает свои способности. Нога робота может мягко касаться небольших структур, таких как тычинка примулы, паутинка и зерно пыльцы, не оставляя следа своего присутствия при контакте, тем самым демонстрируя способность взаимодействовать с деликатными объектами или средами ненавязчиво.

Искусственная нога размером с маленький ноготь больше не существует. Она состоит из корпуса из световысыхающей смолы и искусственной мышцы, состоящей из полипирроля. Такой робот по отношению к естественной мышце подобен электрическому сигналу. Весь экзоскелет заполняется электролитным раствором, который покрывает как полиимидное сухожилие, так и электроактивный полимер.

Исследования в области мягкой робототехники

Мягкая робототехника, бесшовно интегрирующаяся в красоту нашего мира на основе природных принципов, является замечательной технологией с яркими перспективами. Работа роботов может происходить не только в природных средах, представляющих интерес для людей, таких как внутри человеческого тела во время хирургических операций с использованием нанороботов или при ликвидации последствий стихийных бедствий, где они ищут выживших, но и выполнять специализированные роли, недоступные людям.

Случай прорывных исследований в Тартуском университете демонстрирует четкий пример междисциплинарной работы и способности роботов трансформировать медицинский сектор, а также способствовать поисково-спасательным миссиям. Тот факт, что природа является источником вдохновения для инноваций в автоматизации машин, является идеальным доказательством того, что по мере развития технологий будущее робототехники будет формироваться ею и, как следствие, откроет больше путей для человеческих исследований и открытий.