Этот робот, напечатанный на 3D-принтере, работает на воздухе, а не на электричестве

Июн 22, 2025 0

Мягкий робот может пересекать неровную местность и даже ходить под водой

Новый робот с пневматическим приводом может практически выходить прямо из 3D-принтера.Мягкий робот, напечатанный на 3D-принтере, не имеет никаких электронных компонентов. Все, что ему нужно для перемещения, — это баллон с воздухом. Однажды такие роботы смогут работать под водой или в опасных условиях, говорят его создатели.Инженер-механик Ичэнь Чжай руководил работой. Он и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего снабдили своего робота шестью гибкими ногами, как у насекомого. Каждая нога может двигаться вверх-вниз или из стороны в сторону. Все это сделано из того же пластика, который используется для изготовления шлангов и подошв для обуви. Ученые напечатали его в 3D-формате в течение двух с половиной дней.

Пояснение: Что такое 3D-печать?

Воздух из баллона поступает по крошечным трубкам и камерам в корпусе робота, питая его. Когда давление в каждой из этих камер меняется, он открывает и закрывает разные трубки. Воздух поступает в разные наборы камер, и процесс начинается сначала. Благодаря циклу надувания и сдувания воздуха из камер ноги робота двигаются вразвалочку вперед.

Исследователи опубликовали свой проект в майском номере журнала Advanced Intelligent Systems.Дизайн робота “довольно интересный”, — говорит Перла Майолино. Она не участвовала в его создании, но работает над другими мягкими роботами в Оксфордском университете в Англии. Как правило, создание робота включает в себя разработку различных деталей из разных материалов и их сборку, говорит она. Но тело этого робота представляет собой цельную деталь, изготовленную всего из одного материала. “Это все вместе”.

<загрузка iframe="ленивый" заголовок="Этот робот без электроники может ходить прямо с 3D-принтера" width="500" height="281" src="https://www.youtube.com/embed/f8hTK7AabM8?feature=oembed " frameborder="0" разрешить="акселерометр; автозапуск; запись в буфер обмена; зашифрованный носитель; гироскоп; картинка в картинке; веб-доступ" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen>

Робот может быть мягким, но его форма на самом деле делает его довольно прочным. Шесть ножек помогают ему оставаться в вертикальном положении на неровной поверхности. Когда он делает шаг, три его ножки двигаются одновременно, в то время как три другие остаются на земле. Таким образом, он не опрокидывается. А поскольку в конструкции нет электроники, он водонепроницаем. В ходе экспериментов на пляже робот забрел прямо в глубокую лужу и вынырнул на поверхность, чтобы продолжить свой путь.

Однажды роботы без электроники смогут работать в областях, где обычные роботы не смогут работать. “Мы действительно стремимся к созданию автономных роботов, которые могут использоваться в очень суровых условиях”, — говорит Майолино. “Автономный” робот — это тот, который не нуждается в подключении к кабелю питания или контроллеру.Робот, подобный новому шестиногому ходоку, мог бы работать в областях, где электроника может представлять опасность возгорания, например, в шахтах. Или его можно было бы использовать в космосе, где радиация может повредить чувствительные электронные компоненты.Но новый мягкий робот еще не совсем готов к таким суровым условиям. Сначала робот должен научиться двигаться быстрее, говорит Чжай. Это позволит ему передвигаться дальше на одном баллоне с воздухом. На данный момент робот, похожий на насекомое, передвигается со скоростью 4 сантиметра (1,6 дюйма) в секунду. Это немного быстрее, чем у улитки, но медленнее, чем у черепахи. Одного баллона с воздухом достаточно, чтобы обеспечить его энергией примерно на 80 секунд.Чжай и его коллеги в настоящее время разрабатывают более быструю версию своей машины. Команда также надеется добавить систему рулевого управления или способ, позволяющий роботу уклоняться от препятствий. На данный момент он может двигаться только по прямой. Управление воздушным потоком, проходящим через робота, может позволить ему менять направление движения в ответ на препятствия — что-то вроде самодвижущегося пылесоса Roomba.

Пока робот не получит эти усовершенствования, он не будет выполнять тяжелую работу. Но в его нынешнем виде люди все еще могут получать удовольствие от взаимодействия с ним. “Робот похож на игрушку”, — говорит Чжай. И его можно недорого и легко напечатать в 3D-формате. “Если людям это нравится, они могут это сделать», — говорит он. “Этого достаточно”.