Крошечный, форма

Университет Колорадо в Боулдере

Изображение: CLARI весит меньше мячика для пинг-понга, и несколько штук умещаются на ладони.посмотреть больше

Фото: Кейси Касс/CU Boulder

Рядом с вами затруднительное положение: CLARI, маленький, гибкий робот, который может пассивно менять свою форму, чтобы протиснуться в узкие щели — с небольшим количеством вдохновения из мира насекомых.

CLARI, что означает роботизированное насекомое с подвижными ногами, разработано командой инженеров из Университета Колорадо в Боулдере. У него также есть потенциал для оказания помощи службам экстренного реагирования после крупных стихийных бедствий совершенно новым способом.

Несколько таких роботов легко помещаются на ладони, и каждый весит меньше мячика для пинг-понга. CLARI может трансформировать свою форму из квадратной в длинную и тонкую, когда вокруг становится тесно, говорит Хейко Кабуц, аспирант кафедры машиностроения Пола М. Рэди.

Кабуц и его коллеги представили миниатюрного робота в исследовании, опубликованном 30 августа в журнале «Advanced Intelligent Systems».

Сейчас у CLARI четыре ноги. Но конструкция машины позволяет инженерам смешивать и комбинировать ее придатки, потенциально создавая диких и извилистых роботов.

«Он имеет модульную конструкцию, что означает, что его очень легко настроить и добавить больше ножек», — сказал Кабуц. «В конце концов, мы хотели бы создать восьминогого робота в стиле паука, который мог бы ходить по паутине».

CLARI все еще находится в зачаточном состоянии, добавил Каушик Джаярам, ​​соавтор исследования и доцент кафедры машиностроения в CU Boulder. Робот, например, привязан к проводам, которые снабжают его электроэнергией и передают основные команды. Но он надеется, что однажды эти миниатюрные машины смогут самостоятельно заползать в места, куда раньше не заползал ни один робот, например, внутрь реактивных двигателей или в руины разрушенных зданий.

«Большинство роботов сегодня выглядят как куб», — сказал Джаярам. «Почему они все должны быть одинаковыми? Животные бывают всех форм и размеров».

Тараканья сила

Джаярам не новичок в роботах, которые отражают мешанину животного мира.

Будучи аспирантом Калифорнийского университета в Беркли, он разработал робота, который мог протискиваться в узкие пространства, сжимаясь примерно до половины своей высоты — точно так же, как тараканы пробираются сквозь трещины в стене. Но эта машина, по его словам, представляет собой лишь верхушку айсберга в том, что касается гибкости животных.

«Мы смогли протиснуться через вертикальные проломы», — сказал он. «Но это заставило меня задуматься: это один из способов сжатия. Какие другие?»

Именно здесь на сцену врывается CLARI, созданный для того, чтобы протискиваться сквозь горизонтальные щели.

В своей самой базовой форме робот имеет форму квадрата с одной ногой вдоль каждой из четырех сторон. Однако в зависимости от того, как вы сжимаете CLARI, он может стать шире, как краб, или более вытянутым, как старый любимец Джаярама, таракан. В целом робот может трансформироваться от 34 миллиметров (1,3 дюйма) в ширину в квадратной форме до 21 миллиметра (0,8 дюйма) в ширину в удлиненной форме.

В отличие от более раннего механизированного таракана Джаярама, каждая нога CLARI функционирует почти как независимый робот — со своей собственной платой и двойными приводами, которые перемещают ногу вперед, назад и из стороны в сторону, подобно человеческому тазобедренному суставу. Теоретически такая модульность может позволить роботам CLARI принимать самые разнообразные формы.

«Нам нужны роботы общего назначения, которые могут менять форму и адаптироваться к любым условиям окружающей среды», — сказал Джаярам. «В животном мире это может быть что-то вроде амебы, которая не имеет четко определенной формы, но может меняться в зависимости от того, нужно ли ей быстро двигаться или поглощать пищу».

Веб-сканер

Он и Кабуц рассматривают свой нынешний дизайн как первый в серии роботов CLARI, которые, как они надеются, станут меньше и маневреннее.