Американские инженеры научились управлять распространением выступов по цилиндрическим киригами-структурам во время их удлинения при растяжении.

В качестве примера применения метода инженеры показали, как актуатор с неравномерно распространяемыми выступами двигается в два раза быстрее, чем аналогичный актуатор с равномерной структурой. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Инженеры предлагают использовать для роботов самые разные механизмы движения. Помимо очевидного передвижения на колесах или ногах есть и другие способы, многие из которых были подсмотрены в живой природе. Один из них основан на движении некоторых змей, которые способны сокращать и расслаблять части своего тела. При этом продвижение вперед обеспечивается выступающими чешуйками, способными сминаться при движении вперед, но упирающимися в поверхность при движении назад.

В 2018 году группа инженеров под руководством Кати Бертольди (Katia Bertoldi) из Гарвардского университета создала змееподобного робота, воспроизводящего этот механизм. В его основе лежал лист с вырезами в технике киригами, обернутый в цилиндр вокруг расширяющегося пневматического актуатора. Робот двигается благодаря периодическому удлинению и сокращению, а также тому, что части киригами-структуры зацепляются за поверхность и не дают роботу двигаться назад. Однако он сокращался равномерно по всему объему, из-за чего на последнем этапе сокращения выступающие части конструкции уже не удерживали робота.

В своей новой работе инженеры показали, что переход частей киригами-конструкции между выступающим и плоским состоянием можно сделать неравномерным.