Инженеры разрабатывают новый клапан, который повысит устойчивость мягких роботов

Инженеры Шеффилдского университета разработали новый тип клапана, который делает мягких роботов более устойчивыми к повреждениям.

Сообщается в Наука Робототехника и разработанный доктором Марко Понтином и доктором Даной Дамианом из Школы электротехники и электроники университета, новый клапан может автоматически изолировать поврежденные части робота от остальной системы. Это предотвращает распространение повреждений и позволяет роботу продолжать функционировать.

Мягкие роботы сделаны из гибких материалов, которые могут сгибаться и деформироваться. Это делает их хорошо подходящими для задач, которые были бы трудными или опасными для традиционных роботов, например, работа в деликатных условиях или взаимодействие с людьми. Однако их гибкие материалы делают их более восприимчивыми к повреждениям.

Клапан работает, используя давление воздуха для управления потоком жидкостей через робота. Его можно использовать в двух различных режимах:

• Режим работы вперед: в этом режиме клапан может изолировать проколотую часть робота всего за 21 миллисекунду. Это предотвращает дальнейшее повреждение утечки и позволяет роботу продолжать работу.
• Режим реверсивной работы: в этом режиме клапан может защитить робота от избыточного давления, которое может привести к взрыву робота.

Клапан также может использоваться в комбинированном режиме, который позволяет роботу регулировать собственное внутреннее давление и, таким образом, автономно настраиваться на изоляцию разрыва. Он небольшой и легкий и может быть легко интегрирован в существующие конструкции мягких роботов. Это делает его перспективным решением для повышения устойчивости мягких роботов и расширения их потенциальных применений.

Доктор Дэна Дамиан, старший преподаватель Шеффилдского университета, отметила: «Мягкие роботы обещают быть способными работать и функционировать в непосредственной близости от людей или внутри людей в качестве медицинских инструментов, а их устойчивость к сбоям является основной особенностью, обусловившей их внедрение».

«Разработанный нами механизм устойчивости подходит не только для продления срока службы этих роботов, но и для уменьшения их размера, сложности и стоимости, поскольку изоляция или предотвращение неисправностей пассивно запускается в нашем клапане самой неисправностью. Интеллект этих мягких роботов заложен в структуру их тела, что мы называем воплощенным интеллектом».

Доктор Марко Понтин, научный сотрудник по мягким и устойчивым машинам в Университете Шеффилда и научный сотрудник в Оксфордском университете, сказал: «Устойчивость имеет решающее значение для самосохранения биологических систем. Наш новый клапан имитирует это в технологиях мягких роботов, предоставляя им возможность реагировать на повреждения и пассивно защищать себя».