Исследователи разработали робота, который может менять форму для решения различных сценариев.
Команда из Бристольского университета и Бристольской лаборатории робототехники создала робота в форме тетраэдра с гибкими трубопроводами, известного как Tetraflex, который может перемещаться через небольшие промежутки или по сложной местности. Он также может инкапсулировать хрупкие предметы, такие как яйцо, и безопасно транспортировать их в своем мягком корпусе.
Результаты исследования “Tetraflex: многофункциональный мягкий робот для транспортировки объектов в стесненных условиях”, опубликованные в IEEE Robotics and Automation Letters, показывают, что робот Tetraflex способен передвигаться множеством различных способов. Это делает робота потенциально полезным для мобильности в сложных или ограниченных условиях, таких как перемещение по завалам, чтобы добраться до выживших после землетрясения, проведение инспекций нефтяных вышек или даже исследование других планет.
Продемонстрированная возможность транспортировки объектов также добавляет еще одно измерение потенциальным приложениям. Это может быть использовано для сбора и транспортировки полезных грузов из других недоступных мест, помогая в проведении экологических исследований или при выводе из эксплуатации ядерных установок.
Ведущий автор Питер Уортон из Бристольской школы инженерной математики и технологии объяснил: “Робот состоит из мягких стоек, соединенных жесткими узлами. Каждая стойка выполнена из воздухонепроницаемого резинового сильфона, и длиной стойки можно управлять, изменяя давление воздуха внутри сильфона.
“Более высокое давление приводит к растяжению сильфона, а более низкое – к его сжатию. Контролируя давление в каждом сильфоне одновременно, мы можем управлять изменением формы и размера робота.
“После этого оставалось просто поэкспериментировать с различными моделями изменения формы, которые могли бы генерировать полезные движения, такие как перекатывание или ползание по поверхности”.
В их конструкции используются мягкие распорки, которые могут свободно и независимо изменять длину. Изменяя длину стоек на нужную величину и в нужной последовательности, они могут генерировать множество различных способов (например, перекатывание или ползание), изменять размер робота и даже охватывать и транспортировать полезные грузы.
Питер сказал: “Я бы сказал, что эти возможности являются естественным следствием работы с такой универсальной структурой, и мы надеемся, что в будущем могут быть разработаны другие интересные возможности.
“Самым захватывающим аспектом этого исследования для меня является универсальность Tetraflex и то, как мы могли бы использовать этих роботов для изучения сложной местности и выполнения задач в недоступных для людей районах. Множество походок, доступных для Tetraflex, и возможность транспортировки предметов хорошо демонстрируют эту универсальность”.
Команда уже добилась определенного успеха, представив более раннюю версию Tetraflex на соревнованиях по локомоции RoboSoft 2022 в Эдинбурге и заняв третье место, продемонстрировав передвижение по песку, через небольшие промежутки и между препятствиями.
Изучив некоторые возможности Tetraflex в области локомоции и транспортировки объектов, они теперь планируют применить алгоритмы машинного обучения, которые могли бы позволить им действительно тщательно изучать схемы передвижения, а также оптимизировать их текущие.
Он добавил: “Возможно, существуют какие-то действительно творческие и эффективные способы передвижения или взаимодействия с окружающей средой, которые мы еще не открыли”.