Магнітна робомедуза вирила яму

Німецькі інженери створили робомедузу, керовану зовнішнім магнітним полем. За допомогою нього робот може плисти, змахуючи лопатями, захоплювати легкі предмети, а також рити поглиблення в дні, розповідають автори статті в.


Незважаючи на мініатюризацію електроніки, розробники невеликих роботів часто все ще обмежені в можливостях. Наприклад, не завжди вдається використовувати в мініатюрному роботі автономну систему харчування та управління рухом. Замість цього інженери часто створюють пасивні конструкції, повністю керовані за допомогою зовнішніх стимулів. Зазвичай для цього використовують магнітне поле, яке одночасно виступає в якості джерела команд і рухаючої сили. Але можливості таких роботів, як правило, дуже обмежені.


Група інженерів з Інституту інтелектуальних систем суспільства Макса Планка під керівництвом Метіна Сітті (Metin Sitti) створила нового пасивного робота, здатного плавати в рідині і переміщати предмети. Автори взяли за основу принцип руху, що використовується медузами, зокрема. На етапі личинок вони мають форму зірки з вісьмома лопатями - аналогічну форму має і робот. Він виконаний з восьмиконечної центральної частини, до якої приєднані намагничені кінцівки з пасивними лопатями. Діаметр робота становить близько трьох міліметрів.

Центральна частина виконана з силіконового еластомера з включеннями п'ятимікрометрових ферромагнітних частинок з неодима, заліза і бора. Для надання роботі нерівномірної намагніченості дослідники використовували простий, але примітний метод. Вони поміщали на центр силіконової частини краплю, після чого кінцівки обволакували краплю. Потім краплю заморожували і частинки намагалися в зовнішньому полі величиною 1,8 тесла, після чого краплю розморожували і полімер знову розпрямлявся. На останньому етапі на кінцівці прикріплювали немагнітні полімерні лопаті, а в центр встановлювали повітряну бульбашку для надання роботу нейтральної плавучості.

Намагання центральної полімерної секції в вигнутому стані дозволяє згинати її магнітним полем тієї чи іншої спрямованості. При цьому робот подібно до личинки медузи рухає лопатями і рухається вперед. Крім того, інженери показали кілька практичних застосувань робота. Наприклад, він може розчищати дно, прибираючи з нього дрібні частинки. Також він здатний піднімати нагору легкі частинки. Робот може перемикатися між різними режимами взаємодії з навколишніми об'єктами, змінюючи тривалість фаз руху кінцівок і повернення їх у вихідне положення, а також амплітуду рухів. Нарешті, робота можна використовувати для змішування різних рідин.

Раніше група Метіна Сітті вже розробляла магнітних роботів. Наприклад, минулого року вони представили відразу дві такі розробки. Один робот також складається з силіконового еластомера з феромагнітними включеннями, але являє собою прямокутну смужку. Робот так само здатний переносити на собі об'єкти, захоплюючи їх і перекочуючись по поверхні. Інша розробка складається з сполучених еритроциту і бактерії. Бактерія рухає всю конструкцію вперед за допомогою джгутика, а еритроцит несе на собі ліки і суперпарамагнітні частинки, що дозволяють змінювати напрямок руху.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND