Ученым удалось создать робот-насекомое на аккумуляторе

Пауки и некоторые другие насекомые имеют способность от природы бегать по стенам, потолку и прочим отвесным поверхностям. Эту возможность им дают специальные липкие подушечки, которые удерживают их лапы на таких поверхностях.

Фото: UC Berkeley

Робот-насекомое было создано из слоистого материала, который может сжиматься и изгибаться при подаче электрического напряжения. Ещё в 2019 году эта исследовательская группа уже показала, что подобная конструкция может применяться для создания робота размером с обычного таракана. Это устройство может передвигаться по плоской поверхности со скоростью около 2,4 км/час. Это соответствует скорости живых тараканов.

В своём новом исследовании учёные добавили роботу на ноги две электростатические подушечки. В результате подачи напряжения на эту подушечку возрастает электростатическая сила между ней и поверхностью. Благодаря этому стопа робота с большей силой прилегает к поверхности. А остальная часть робота может вращаться вокруг стопы.

Две подушечки на ногах обеспечивают оператору, управляющему роботом, полный контроль над траекторией. Это дает возможность делать повороты с ускорением, значения которого даже превышают показатели у реальных насекомых. Как говорит профессор машиностроения в калифорнийском университете Ливэй Линь (Liwei Lin), ранняя модель их робота могла передвигаться довольно быстро, но они не имели контроля над движениями робота вправо или влево. Поэтому он двигался у них случайным образом. Если не было симметрии, то часто механизм отклонялся в сторону. Добавление электростатических подушечек для ног позволило решить проблему, и робот стала совершать очень быстрые контролируемые повороты.

Для демонстрации манёвренности робота, исследователя сняли видео, где робот движется по лабиринту, собранному из конструктора Лего. Устройство имеет небольшой датчик в качестве глаза, который позволяет ему поворачивать, чтобы избежать столкновения. Исследователи утверждают, что это роботизированное насекомое сохранит работоспособность, даже если на него наступит взрослый человек.

Как говорит Ливэй Линь, такие маленькие и надежные роботы подходят при проведении поисково-спасательных операций или на других опасных участках работы. К примеру, их можно использовать для выявления потенциальных утечек газа и других взрывоопасных веществ.

Большинство навыков этого робота было продемонстрировано, когда питание осуществлялось через небольшой электрический провод. Однако учёные также создали автономную версию, которая может функционировать от аккумулятора на протяжении 19 минут.

Ливэй Линь сказал, что одной из основных проблем при создании роботов меньшего размера является сохранение мощности для их работы. При создании роботов более крупного размера можно без проблем оснастить их системы управления и крупным мощным аккумулятором. В случае уменьшение такой техники вес аккумулятора становится проблемой для робота. Он создает для него дополнительную нагрузку и затрудняет движения. Ливэй Линь утверждает, что им удалось реализовать в работе насекомых оптимальное соотношение скорости, манёвренности и габаритов. Устройство потребляет мало энергии, что позволяет установить в него датчики, электронику и аккумулятор.