Безмозглый мягкий робот успешно перемещается в сложных средах в технологическом прорыве в робототехнике.

Mindless soft robot successfully navigates complex environments in a technological breakthrough in robotics.

В развивающейся области робототехники исследователи представили новый прорыв: мягкий робот, который не требует управления человека или компьютера для навигации даже в сложных условиях. Это новое изобретение основано на предыдущей работе, в которой мягкий робот продемонстрировал базовые навигационные навыки в более простых лабиринтах.

Использование физического интеллекта для навигации

Джиэй Ин, соавтор исследования и доцент механической и аэрокосмической инженерии в Университете Северной Каролины, пролил свет на этот прогресс:

«В нашей предыдущей работе мы продемонстрировали, что наш мягкий робот способен преодолевать простой препятствия. Однако он не мог поворачивать, если не встречал препятствия. Это ограничение означало, что робот иногда мог застрять, отскакивая туда и обратно между параллельными препятствиями».

Он добавил: «Мы разработали нового мягкого робота, который может сам поворачиваться, что позволяет ему преодолевать извилистые лабиринты, обходить движущиеся препятствия. Все это достигается с использованием физического интеллекта, не зависящего от компьютерного управления».

• Регулирование искусственного интеллекта делает первые шаги на Капитолийском Холме
• Ряд Фибоначчи на Python | Код, алгоритм и многое другое
• Основа RL – TD(λ) и 3 крупных имена

Термин «физический интеллект» обозначает внутреннее поведение динамических объектов, таких как мягкие роботы, определенное их структурным дизайном и материалами, а не внешним вмешательством человека или компьютера.

Эти новые мягкие роботы используют ленточные жидкокристаллические эластомеры. Когда они размещены на поверхности, теплее окружающего воздуха, специально при температуре выше 55 градусов Цельсия (131 градус по Фаренгейту), лента, находящаяся на поверхности, сжимается, в то время как незащищенная часть остается неизменной. Это расхождение запускает качающееся движение, которое ускоряется с повышением температуры поверхности.

«Безмозглый» автономный мягкий робот для выхода из лабиринтаПосмотреть это видео на YouTube

Инновации через асимметрию

Особенность этого робота заключается в его дизайне. В отличие от его симметричного предшественника, новая версия состоит из двух отдельных половин. Одна часть простирается прямой линией, напоминая скрученную ленту, в то время как другая зеркально отображает крутую спираль, похожую на лестницу.

Это отклонение в дизайне приводит к тому, что один конец робота оказывает больше силы, чем другой, что вызывает нелинейное движение. Яо Чжао, первый автор статьи и постдокторант исследователь в Университете Северной Каролины, объясняет принцип: «Представьте пластиковую чашку с более широким ртом, чем основание. Когда вы ее скручиваете, она не движется прямо, а арками пересекает поверхность. Это эффект ее асимметричного дизайна».

Чжао дополнительно поясняет: «Концепция нашего нового робота довольно проста: благодаря его асимметричному дизайну, он поворачивается самостоятельно, не требуя контакта с объектом. Таким образом, хотя он может изменить свой путь при встрече с препятствием – это свойство позволяет ему проходить лабиринты – он не может застрять между параллельными барьерами. Его арочное движение позволяет ему эффективно выбраться».

Тесты на этом роботе показали его способность маневрировать по сложным лабиринтам, даже тем, у которых двигающиеся стены. Впечатляет, что он может проскользнуть через щели меньшие своего размера. Эти испытания проводились на различных поверхностях, таких как металлические и песчаные.

Эта прорывная работа представляет инновационную перспективу для дизайна мягких роботов. Как отмечает Ин, «Эта работа является еще одним шагом вперед в помощи нам разрабатывать инновационные подходы к дизайну мягких роботов, особенно для приложений, где мягкие роботы могут использовать тепловую энергию окружающей среды».

По мере развития мира робототехники, потенциал таких «безмозглых» мягких роботов в реальных приложениях кажется неограниченным.