Дождевые черви перемещаются сквозь почву не просто извиваясь, а посылая перистальтические волны вдоль всей длины своего тела. Новый робот использует такую же стратегию передвижения. Машина может быть использована в подземных разведывательных и поисково-спасательных миссиях.
Уникальная система передвижения
Тело дождевого червя состоит из отдельных заполненных жидкостью сегментов, известных как метамеры. Каждый из сегментов имеет круговую мышцу, движущуюся вокруг него. Существуют также продольные мышцы, которые проходят по длине тела червя.
Когда круговые мышцы в соседних метамерах сокращаются, они заставляют эту часть червя становиться длиннее и тоньше. Когда сокращаются продольные мышцы в определенной области, они заставляют эту часть червя становиться короче и толще.
Используя непрерывную последовательность таких сокращений, червь создает «волны утолщения», идущие от его носа к хвосту. Эти волны в сочетании с захватывающими грязь щетинками позволяют животному проталкиваться сквозь почву.
Команда ученых из Итальянского технологического института воспроизвела этот механизм в новом уникальном роботе.
Робот-червь
Разработанная машина имеет длину 45 см и состоит из пяти соединенных «перистальтических мягких исполнительных механизмов» (PSA). Каждый из них состоит из внутренней гофрированной трубки, внешней мягкой эластомерной оболочки и вязкой текучей среды, которая герметизирована в пространстве между ними.
Гофрированная трубка удлиняется, когда в нее закачивается воздух. Сегмент удлиняется, растягивая кожу и позволяя жидкости лежать тонким слоем. Другими словами, часть тела робота становится длинной и тонкой. Но когда воздух выпускается, гофрированная трубка нова укорачивается, и сжатая жидкость надувает кожу наружу, так что сегмент PSA становится коротким и толстым.
Последовательно и непрерывно активируя сегменты PSA, робот может продвигаться по плоским поверхностям, ползти сквозь трубы и через гранулированные среды.
В дальнейшем ученые планируют улучшать технологию, делая робота более быстрым и ловким.
Описание разработки опубликовано в журнале Scientific Reports.
