Несколько лет назад в IROS в Чикаго аспирант Гарварда Майкл Толли познакомил нас с роботом, который прыгает с помощью взрывов. Он был мягким, розовым, у него были три изогнутые ножки, на которых он держался, и выглядел он довольно странно . Как оказалось, у Толли теперь есть собственная лаборатория робототехники в Калифорнийском университете в Сан-Диего , и они работают над способами эффективного изготовления полезных мягких роботов. Их последний доклад, который будет представлен на ICRA в Сингапуре на следующей неделе, добавляет четвертую изгибающуюся ногу, чтобы создать мягкого четвероногого робота, который может ходить.
Мягкие роботы (с мягкими исполнительными механизмами) потенциально могут быть простыми и дешевыми в изготовлении множества самых разных, очень легко адаптируемых и искробезопасных конфигураций. На данный момент проблема в том, что их очень сложно построить, так как вам придется вручную формовать и отливать все сложные биты. Дилан Дротман вместе с другими студентами лаборатории UCSD Толли придумал дизайн ноги, который можно распечатать на 3D-принтере за один раз, и фактически почти целого четвероногое можно «легко» распечатать как отдельную часть:
Как и следовало ожидать, вы не можете просто поднять эти ножки с помощью любого 3D-принтера: вам нужно что-то, что может печатать нестандартное сочетание мягкого резинового материала и жесткого материала, что приводит к конечному продукту с регулируемой твердостью. Исследователи использовали Objet350 Connex3 от Stratasys, который стоит « узнайте цену» , что означает, что вы почти наверняка не можете его себе позволить.
Сами ножки состоят из трех гибких надувных резиновых трубок, склеенных вместе, образуя в поперечном сечении нечто вроде трубчатого треугольника. При накачивании двух трубок, но не третьей, нога будет изгибаться в направлении ненадутой трубки, давая вам ногу, которой можно управлять по двум осям.
Мне немного любопытно, можно ли получить другую ось управления, надувая все три трубки одновременно, чтобы заставить ногу удлиниться, или, альтернативно, используя вакуумный насос, чтобы заставить ногу сжиматься, но, возможно, это либо прошлые, либо будущие исследования. В любом случае, четыре из этих ног, установленных в конфигурации «X», дают вам четвероногого существа с возможностью фактически ходить (в отличие от ползания), так что он может поднимать каждую ногу, перемещать ее и класть где-нибудь еще.
Обладая всей этой гибкостью, исследователи смогли успешно протестировать различные походки, оптимизировавшись для движения по камням, песку и протискивания в ограниченном пространстве. Это тоже довольно мощная штука: вы можете загрузить в нее до 0,62 килограмма, когда она все растопырено на земле и она может встать, или значительно больше, если вы позволите ей встать первым.
Полезная нагрузка важна не только для того, чтобы нести такие полезные вещи, как датчики, но и потому, что роботу потребуются некоторые существенные модификации, чтобы он работал: как и в случае (почти) каждого пневматического робота, мы должны указать, что этот маленький парень очень сильно привязан к некоторым в основном это система вне камеры, которая имеет большую кучу исполнительных механизмов, подключенных к этим трубкам, с подачей сжатого воздуха позади нее и кучей батарей и электроники.
Конечно, решение этой проблемы не было целью этого исследования, и это не критика, мы просто хотим убедиться, что ясно, что нужно сделать, чтобы вывести таких роботов из лаборатории. При этом исследователи будут разрабатывать «непривязанного четвероногого животного», которое можно будет использовать для «наблюдения или сбора показаний датчиков в окружающей среде, которая может быть вредной для человека».
«Напечатанные на 3D-принтере мягкие приводы для робота с ногами, способного перемещаться по неструктурированной местности», авторы Дилан Дротман, Саураб Джадхав, Махмуд Карими, Филип де Зония и Майкл Т. Толли из Калифорнийского университета в Сан-Диего, будут представлены на ICRA 2017 в Сингапур.