Для изготовления инструментов и деталей кузова по мере необходимости устройства могут распылять полимер, который быстро остывает и затвердевает. Технология описана в статье, опубликованной в журнале npj Robotics.
Исследователи из Технологического института Тартуского университета в Эстонии представили концепцию роботизированных устройств, которые могут создавать временные конструкции по мере необходимости. Подобно паукам, плетущим паутину, новые роботы способны распылять нагретый полимерный раствор, который, остывая, превращается в прочные, гибкие волокна, формирующие мосты, захваты и другие функциональные элементы.
Создание искусственной паутины для преодоления препятствий. Видео: Marie Vihmar et al., npj Robotics
В отличие от традиционных роботов с фиксированной конструкцией, предложенная технология позволяет создавать компоненты только, когда они нужны. Робот распыляет жидкий полимер через нагретое сопло. По мере остывания полимер формирует прочные нити, способные закрепляться практически на любой поверхности.
В серии экспериментов ученые показали, как робот может прокладывать пути через искусственное поле мусора, создавая мосты, способные выдерживать вес небольших объектов. Эксперименты провели на разных поверхностях, включая острые осколки стекла и мягкие материалы, такие как птичьи перья.
В нашем подходе мы черпаем вдохновение у пауков, гениальных инженеров природы, однако мы нашли лазейку, которая позволяет нам обойти ограничения и чрезмерную сложность прямого подражания паукам.
Мари Вихмар, соавтор исследования
Создание искусственной паутины для преодоления препятствий. Изображение: Marie Vihmar et al., npj Robotics
Интересна способность роботов создавать инструменты для разных задач. В одном из тестов машина сформировала мягкую «руку», с помощью которой осторожно подняла хрупкий цветок. Это задача, с которой обычные роботизированные захваты справляются плохо.
Роботизированный захват из «паутины». Видео: Marie Vihmar et al., npj Robotics
Полимерные нити могут фиксироваться на поверхностях из разных материалов. В экспериментах нити цеплялись даже к таким сложным материалам, как тефлон, пропитанные маслом губки и восковые поверхности листьев растений.
Технология может найти применение в поисково-спасательных операциях в зонах бедствий, где роботы смогут быстро создавать безопасные «дорожки» среди мусора и препятствий. Кроме того, аналогичный метод можно использовать в строительстве, чтобы возводить адаптивные временные конструкции.
