Ожившие игрушки: инновационная кожа превращает обычные предметы в роботов
Когда речь идёт о роботах, большинство людей представляет некую сложную и, как правило, жёсткую конструкцию, которая создана для выполнения конкретных задач. Однако инженеры уверены: настало время расширить границы робототехники и создать технологию, которая позволит "роботизировать" любой, ну или почти любой предмет.
Но как превратить, к примеру, мягкую игрушку в подвижного робота? И можно ли будет управлять таким устройством?
Ответы на эти вопросы нашли учёные из Йельского университета. Они представили технологию создания принципиально нового вида "робокожи" под названием OmniSkins, которая позволяет "оживлять" предметы и манипулировать ими.
Глава исследовательской группы Ребекка Крамер-Боттильо (Rebecca Kramer-Bottiglio) поясняет, что её команда отказалась от "цельной" робокожи и вместо этого сконструировала несколько фрагментов. Они представляют собой мягкие пласты из эластичного полимера или ткани, в которые встроены датчики и приводы.
Фрагменты оснастили воздушными мешочками, которые надуваются при наполнении газом, и спиралями из нитинола (материала со свойством памяти формы), которые изменяются при нагревании. Эти элементы позволяют робокоже менять форму и заставлять предмет, на который она натянута, двигаться.
Отмечается, что благодаря мягкости и эластичности кожа идеально повторяет форму предмета (он становится своего рода каркасом или скелетом). При этом каждый фрагмент – съёмный, его можно использовать для абсолютно разных предметов. К примеру, OmniSkins может заставить передвигаться мягкую игрушку или же превратить обычную одежду в активное носимое устройство.
Более того, если на один предмет надеть несколько фрагментов робокожи, он сможет выполнять сразу несколько типов движений. Например, кожа может заставить предмет сжиматься и изгибаться одновременно, поясняет Крамер-Боттильо.
Чтобы продемонстрировать возможности технологии, её коллеги создали несколько прототипов на дистанционном управлении. Среди них – цилиндрические поролоновые трубки, которые заставили ползать, подобно червякам, обычная рубашка, которую превратили в одежду для исправления осанки, игрушечная лошадь, которую заставили двигаться по ровной поверхности, а также поролоновые "пальцы", которые приобрели способность захватывать и перемещать предметы.
Авторы разработки поясняют, что многофункциональность была их главной целью. Новая роботизированная кожа не задаёт предмету конкретных "настроек", которые сужают круг возможностей обычных роботов. "Оживший" предмет можно использовать в любых целях: от поисково-спасательных работ до космических исследований.
К слову, технология была разработана в партнёрстве с НАСА. Специалисты уверены, что мягкий съёмный материал подойдёт для многих задач и облегчит жизнь астронавтам. С его помощью можно, скажем, управлять марсоходом или превращать в роботов любые предметы на борту космических кораблей.
Но для начала инженеры планируют усовершенствовать разработку, а также проверить, подойдёт ли для создания компонентов робокожи метод трёхмерной печати.
Более подробно о новой разработке рассказывается в статье, которая была опубликована в журнале Science Robotics.
Напомним, что исследователи продолжают совершенствовать и "классическую" кожу для роботов, благодаря которой те приобретают чувствительность и тактильную память. Авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) также писали об электронной коже, которая обновляет сама себя.
