Science Robotics: Инновация поможет собирать модульных роботов под разные задачи

Учёные из Института интеллектуальных систем Макса Планка создали шестиугольные робототехнические компоненты — модули, которые можно быстро собирать по принципу LEGO. 

Команда исследователей под руководством Кристофа Кеплингера интегрировала искусственные мышцы в экзоскелеты с магнитами для быстрого соединения механических и электрических частей.

Работа опубликована в журнале Science Robotics.

Экзоскелет каждого модуля HEXEL состоит из шести лёгких, но жёстких пластин из стекловолокна.

Внутренние суставы шестиугольников приводятся в движение с помощью HASEL — это гидравлически усиленные самовосстанавливающиеся электростатические искусственные мышцы. Когда на модуль подают высокое напряжение, мышца активируется и поворачивает суставы шестиугольника, меняя его форму с длинной и узкой на широкую и плоскую.

Благодаря сочетанию мягких и жёстких компонентов модули могут двигаться быстро и с большим ходом. Объединяя несколько модулей, можно создавать новые геометрии роботов и адаптировать их под разные задачи. Об этом рассказала Эллен Рамли, приглашённый исследователь из Университета Колорадо в Боулдере. Она вместе с Закари Йодером, аспирантом из отдела робототехнических материалов, является соавтором публикации.

В видеоролике команда показывает, как можно использовать модули HEXEL. Некоторые из них могут соединяться в большие структуры и двигаться по-разному, в зависимости от способа соединения. Например, команда объединила несколько модулей в быстрого катящегося робота.

Создание роботов, которые можно перестраивать, полезно для экологии и экономии. Вместо пяти разных роботов для пяти задач можно использовать одни и те же компоненты для создания разных роботов. Такие роботы более универсальны, чем специализированные системы, что может быть полезно при ограниченных ресурсах, — считает Йодер.

18.09.2024