Американські інженери розробили робощупальце, побудоване на основі орігамі-візерунків і кероване без дротів за допомогою магнітного поля. Кожен його сегмент складається з спробованої певним чином пластини і орігамі-кільця, яке може розширюватися і згинатися. Варіюючи напрямок спробованості між сегментами, автори змогли домогтися складних рухів, наприклад вигину в спіраль з обертанням. Стаття опублікована в.
Класичні роботизовані маніпулятори - це комбінація з декількох сегментів і декількох актуаторів, таких як електромотори або гідравлічні приводи. Вони здатні самостійно керувати своїм рухом, причому, як правило, мають велику силу. На практиці майже завжди застосовують маніпулятори такого типу, але в дослідницьких роботах інженери часто використовують інший підхід, при якому маніпулятор являє собою пасивну конструкцію, а приводять її в рух зовнішні стимули, такі як магнітне поле або нагрівання. Найчастіше цей підхід застосовують у розробці зовсім невеликих медичних приладів і роботів, що працюють всередині тіла, оскільки поки для них немає достатньо мініатюрних і при цьому ефективних компонентів. Наприклад, є магнітні мікророботи, які вміють захоплювати об'єкти і переміщати в потрібну точку без будь-якої власної електроніки.
У відносно великих роботах і маніпуляторах управління рухом зовнішніми стимулами намагаються використовувати набагато рідше. Одну з таких розробок представила команда інженерів з Університету штату Огайо і Технологічного інституту Джорджії під керівництвом Жуйке Чжао (Ruike Zhao). Крім використання магнітного управління маніпулятор примітний і тим, що складається зі складових сегментів, виконаних у техніці орігамі.
Автори використовували певний візерунок орігамі, який, до речі, не перший раз використовується в робототехніці - патерн Кріслінг, який був вперше описаний Бірутою Кріслінг (Biruta Kresling). Як правило, його застосовують у циліндричній конструкції, де циліндр складається з двох трикутників, що чергуються, розташованих під кутом до осі циліндра. Головна особливість патерну, через яку його все частіше використовують інженери, полягає в тому, що він пов'язує між собою обертальний і поступальний рух:
Створений авторами нової роботи маніпулятор складається з сегментів, які в свою чергу утворені патерном Кріслінг. Сам циліндричний патерн зібраний з паперу або поліпропілену (інженери зібрали прототипи з різних матеріалів). З торців він закритий пластиною з силіконового еластомера з магнітними включеннями зі сплаву неодима, заліза і бора.
Кожну пластину автори намагалися окремо, задаючи певний напрямок намагніченості. Завдяки цьому вони змогли використовувати для управління зовнішнє магнітне поле: при його створенні пластини прагнуть орієнтуватися так, щоб їх власна намагниченість збігалася з напрямком поля.
Інженери створили прототипи робощупальця з різною кількістю сегментів (до 18). Залежно від кількості сегментів автори використовували сегменти різного розміру з висотою в розкладеному стані від 7,8 до 18,6 міліметра. Комбінуючи в одному маніпулятори пластини з різною намагниченістю, а також керуючи характеристиками зовнішнього поля, інженери домоглися різної поведінки прототипів, а також управління рухом окремих сегментів. За допомогою одного з них вони навіть змогли захопити невеликий предмет, обхопивши його навколо.
Орігамі-структури такого типу, який використаний у цій роботі, виявляють і інші незвичайні властивості крім перетворення обертального руху на поступальний. Наприклад, у 2019 році вчені з'ясували, що при ударі об край такої структури стискаюча деформація майже відразу гаситься на її початку, а потім перетворюється на сильне розтягнення, що поширюється вглиб.