Группа исследователей из Университета Иоганна Кеплера в Австрии разработала серию крошечных управляемых электромеханических роботов, которые могут ходить, бегать, прыгать и плавать с необычайно высокой для своего размера скоростью. Об этом сообщает портал DailyInFormat. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Как отмечают исследователи, среди животных умеют быстрее всего передвигаться гепарды и газели. Эти способности эволюционно развились, чтобы помочь животным либо ловить добычу, либо избегать захвата хищниками. Создание роботов с аналогичными скоростными возможностями было целью ученых в течение многих лет, но достичь ее оказалось непросто.
В своей новой исследовательской работе Гуойонг Мао и его коллеги из Университета Иоганна Кеплера разработали и построили серию роботов, использующих мягкие крошечные электромагнитные приводы со встроенными катушками из жидкого металла, которые оказались чрезвычайно быстры для своего размера. Эти прототипы получили название SEMR – сокращение, означающее «малогабаритные упругие электромагнитные роботы».
Чтобы изготовить своих роботов, исследователи напечатали катушки из жидкого металла на различных подложках, которые имели разные желаемые характеристики, в том числе гибкость и упругость. Катушки были напечатаны таким образом, чтобы можно было манипулировать различными частями подложки желаемым образом – например, сгибание только одной передней части могло позволить задней части раскачиваться, как хвост плывущей рыбы. Изгиб других частей позволял роботу ходить, прыгать и управлять направлением движения.
Исследователи также добавили другие элементы для повышения производительности, такие как пилообразные или L-образные «ножки». Все роботы управлялись с помощью магнитного поля и питались от троса или аккумуляторной батареи.
Исследователи использовали для расчетов быстроты передвижения такой параметр, как преодоление расстояния длины своего тела в секунду (BL/s), что позволяет сравнивать их роботов не только с другими роботами любых размеров, но даже с иной техникой и животными. Для сравнения, скорость гепарда в этих параметрах измерений составляет от 20 до 30 BL/s, а гоночный автомобиль «Формулы 1» может двигаться с быстротой примерно 50 BL/s.
При тестировании своих роботов исследователи обнаружили, что их основное рабочее устройство (с внешним электропитающим кабелем) оказалось способным двигаться со скоростью примерно 70 BL/с на ровной поверхности и примерно 35 BL/с на произвольных поверхностях. Автономные аналоги, отягощенные аккумуляторными батареями, смогли показать только 2,1 BL/s.
Кроме того, тесты плавательного робота (также оснащенного внешним электропитающим кабелем) показали, что он может плавать с быстротой примерно 4,8 BL/s.