Исследователи из Гарвардского университета разработали действующий прототип мягкого робота, в конструкции которого не используются жесткие материалы. Исследование опубликовано в Nature.

Традиционно разработчики мягких роботов ориентируются на применение подобных устройств в медицине. Несмотря на то что корпус и актуаторы можно сконструировать гибкими, общей проблемой всех мягких роботов остаются жесткие элементы, от которых невозможно отказаться: электроника, управляющая актуаторами, и элемент питания. Такое ограничение не позволяет создать полностью мягкого робота, поэтому разработчики мягких роботов обычно выносят из корпуса устройства системы питания и управления — например, подобная схема использовалась в конструкции мягкого колесного шасси с пневматическим приводом.

Ryan Truby, Michael Wehner, Lori Sanders / Harvard University

В новой работе исследователи решили изменить подход и вместо традиционной электроники использовали методы микрофлюидики для постройки простой логической схемы, отвечающей за попеременную подачу давления в пневматические контуры. Для изготовления тела робота и каналов разработчики прибегли к мягкой литографии и 3D-печати.

В случае с источником питания авторы работы также нашли альтернативное решение и использовали раствор пероксида водорода, который с помощью катализатора разлагается на водяной пар и газообразный кислород. Газ через систему клапанов поступает в пневматический контур и приводит в движение нужные актуаторы, а излишки давления сбрасываются через выпускной клапан. Таким образом, разработчикам удалось построить полностью мягкого робота, способного к самостоятельному движению.

Мягкость корпуса может быть актуальна не только для медицинских, но и для социальных роботов, которые напрямую взаимодействуют с людьми. Ранее разработчики из Deisney Research «создали мягкую надувную кожу»https://nplus1.ru/news/2015/09/29/soft-skin для роботов. По словам исследователей, мягкая поверхность особенно важна как фактор снижения возможных травм при взаимодействии роботов с детьми, пожилыми людьми или пациентами.

Автор: Николай Воронцов