Принцип работы умного колеса описан в статье в журнале Science Robotics.
Исследователи из Корейского института машиностроения и материалов разработали колеса, которые меняют жесткость для преодоления различных препятствий, таких как бордюры и лестницы. Технология, имитирующая поверхностное натяжение капли жидкости, поможет перемещаться роботам и людям с ограниченными возможностями.
Особенность технологии — способность колеса практически мгновенно переключаться между двумя состояниями: жестким для движения по ровным поверхностям и мягким, деформируемым для преодоления препятствий. Существующие решения постоянно деформируются даже при движении по ровным поверхностям, что снижает эффективность и устойчивость движения.
Колесо, разработанное корейскими инженерами, состоит из интеллектуального цепного блока и гибкой структуры проволочных спиц. Жесткость регулируется путем изменения натяжения спиц. Во время движения по разным поверхностям натяжение спиц влияет на поверхностное натяжение блока, который управляет жесткостью колеса.
Изменение формы колеса при преодолении препятствий. Фото: Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)
Если спицы тянут блоки смарт-цепи внутрь, сила тяги на самой внешней структуре увеличивается. Это похоже на ситуацию, когда увеличение поверхностного натяжения капли жидкости приводит к увеличению силы, действующей на самые внешние молекулы жидкости, в результате чего капля стабильно сохраняет круглую форму. И наоборот, если структура из спицы из проволоки ослабевает, жесткость снижается.
Исследователи протестировали работу технологии в прототипе двухколесной инвалидной коляски. Устройство, оборудованное умными колесами, успешно преодолевало препятствия высотой до 18 см. В другом эксперименте с четырехколесной мобильной системой, инженеры показали, что колесо преодолевает препятствия, которые в 1,3 раза превышают его радиус.
