Блог Олега Сарычева

Робот – и мягкий и твёрдый?

Блог Олега Сарычева

Дата: 29.7. 2014

Большинство роботов “твердые”, потому что собраны из твёрдых деталей. Твердый робот легко проектировать, легкий построить, легко настраивать. И он более надежный для всех тех рутинных (монотонных, “грязных” и опасных задач), которые роботы чаще всего выполняют. Когда роботам нужно придать большую степень “мягкости”, робототехники идут на фундаментальные конструктивные компромиссы. Они делают это сложными способами, такими как использование упругих приводов или гидравлики. Тем не менее, это оправданно, потому что увеличение степени “мягкости” может сделать роботы более безопасными при взаимодействии с окружающей средой и, в частности, с людьми.

 

Увеличение степени мягкости роботов “до крайности” привело к появлению экзотических мягких роботов, которые могут ползать или перекатываться. Но в обоих случаях, приобретение мягкости означает потерю твёрдости. А потеря твёрдости означает то, что робот уже не может выполнять рутинные задачи, которые обычно выполняют твёрдые роботы. Как быть?

 

Робот должен быть мягким, чтобы не травмировать людей, и робот должен быть твёрдым, чтобы выполнять задачи, которые выполняют твёрдые роботы. Когда к одному и тому же объекту предъявляются противоположные требования, мы имеем дело с физическим противоречием.

 

В ТРИЗ, Теории решения изобретательских задач, физические противоречия  разрешаются, в частности, использованием физических эффектов, например, использованием фазовых переходов.

На основе фазовых переходов была разработана концепция, которую можно назвать условно “мягкость по требованию”. Каркас робота сделан из так называемой “твёрдой пены” (которая на самом деле мягкая), покрытой слоем воска.

 

Когда воск холодный и твердый ‑ каркас твёрдый. Но если воск нагреть, он испытывает фазовый переход и размягчается. И каркас робота становится мягким. Исследователи также показали, что, выборочно искривляя части конструкции, они смогли создать суставы и заставить конструкцию перемещаться. И воск – один из легких дешёвых и безопасных подходящих для этой цели материалов. Хотя есть много других вариантов, таких как жидкие металлы или магнитореологические или электрореологические жидкости, которые становятся твёрдыми при воздействии на них магнитного или электрического поля.

Исследователи считают, что подобные роботы были бы идеальны для выполнения задач поиска и спасения, где нужна большая гибкость для преодоления препятствий и твёрдость для, например, разбора завалов.

Добавить в блокнот
(Голосов: 0, Рейтинг: 0)




Добавить комментарий:

Комментарии: