Исследователи из Технологического института Тартусского университета (Эстония) разработали уникального робота, который способен создавать физические элементы в режиме реального времени. Вдохновившись механизмом плетения паутины пауками, ученые использовали специальный нагреваемый полимер для формирования новых структур.
Традиционные роботы состоят из фиксированных компонентов, которые изготавливаются на заводах. Эти детали либо адаптированы для конкретных задач, либо разработаны как универсальные. Однако такая конструкция ограничивает гибкость и адаптивность роботов. Новая разработка позволяет роботам создавать собственные элементы по необходимости и в нужном месте.
Используемый полимер находится в жидком состоянии и подается через нагреваемое сопло, после чего быстро затвердевает, образуя прочные волокна. Эти волокна могут прикрепляться к различным поверхностям и формировать сложные структуры, подобно тому, как пауки создают свою паутину.
Практическое применение
Разработчики протестировали робота в различных сценариях. В одном из экспериментов он построил мост через препятствие в зоне, имитирующей условия стихийного бедствия. На этом участке находились острые обломки стекла и мягкие материалы, такие как перья. Несмотря на сложные условия, робот смог создать надежный переход, по которому легко проехала небольшая игрушечная машинка.
В другом тесте робот изготовил временный захват, достаточно мягкий, чтобы бережно удерживать цветок, не повреждая его. Этот метод создания инструментов может быть полезен для задач, где стандартные манипуляторы оказываются слишком жесткими.
Также робот продемонстрировал способность прикрепляться к сложным поверхностям, включая скользкий тефлон, маслянистые губки и восковые листья. Это достигается за счет механического сцепления и физических свойств адгезии, аналогично тому, как паутина закрепляется на различных объектах.
Перспективы технологии
Такая технология может найти применение в спасательных операциях, позволяя роботам оперативно преодолевать завалы и формировать безопасные пути в зонах бедствий. В строительстве она может использоваться для возведения временных конструкций прямо на месте, уменьшая потребность в заранее изготовленных деталях.
По мнению ведущего автора исследования Мари Вихмар, разработка сочетает биологические принципы с инженерными решениями, создавая роботов, способных адаптироваться к окружающей среде и изменять ее в реальном времени.
Исследование опубликовано в журнале npj Robotics.
