Самовосстанавливающийся роботизированный захват может стать будущим устойчивой мягкой робототехники
Исследователи из Свободного университета Брюсселя (VUB) в Бельгии создали захват, роботизированную руку и искусственную мышцу. Механизмы обладают способностью к самовосстановлению и состоят из резиноподобных полимеров, которые выглядят как желе. Когда они получают повреждения, они могут затем самостоятельно полностью восстановиться. Все, что нужно сделать для начала процесса саморегенерации — немного их нагреть.
Самовосстанавливающийся универсальный захват (SHUG) основан на использовании микроскопических стальных шариков, заключенных в самовосстанавливающуюся мембрану. Благодаря термообратимым ковалентным связям Дильса-Алдера в иновационном полимерном материале, захват может восстанавливаться от макроскопических повреждений, включая царапины и проколы. Температурно-ассистированное восстановление регулируется замкнутым способом с помощью встроенной термопары и джоулевого нагревателя. Экспериментальная проверка демонстрирует адаптивность, устойчивость и перерабатываемость SHUG. В отличие от других универсальных захватов, весь SHUG может быть полностью переработан и вторично использован.
Самовосстанавливающиеся роботы имеют ряд преимуществ перед традиционными жесткими роботами. Они могут адаптироваться к различным формам и размерам объектов, которые им необходимо захватить, без необходимости сложных алгоритмов управления. Они также могут защитить себя от механического воздействия, такого как удары или уколы, и продолжать работать после восстановления. Это делает их подходящими для работы в непредсказуемых и опасных средах, таких как космос, подводный мир или поле боя.

А) SHUG адаптивно улавливает опасный объект (кактус) и Б) основные компоненты интегрированной системы.
Однако самовосстанавливающиеся роботы также сталкиваются с рядом проблем и ограничений. Они требуют дополнительного источника энергии для нагрева и восстановления, что может увеличить их вес и сложность. Они также могут потерять свои функциональные свойства после многократного восстановления, таких как эластичность, прочность или жесткость. Кроме того, они могут быть подвержены химическому или биологическому разложению, если они используются во влажных или агрессивных средах.
Поэтому для развития самовосстанавливающейся мягкой робототехники необходимо улучшить свойства материалов, уменьшить потребление энергии, повысить надежность и долговечность, а также обеспечить безопасность и экологичность. Возможно, в будущем появятся новые технологии, которые позволят мягким роботам восстанавливаться без нагрева, например, с помощью света, электричества или химических реакций. Также возможно, что мягкие роботы смогут самостоятельно обнаруживать повреждения и инициировать процесс восстановления, не требуя вмешательства человека. Это сделает их более автономными и адаптивными, а также способными к самообучению и самоорганизации.
Самовосстанавливающийся универсальный захват (SHUG) основан на использовании микроскопических стальных шариков, заключенных в самовосстанавливающуюся мембрану. Благодаря термообратимым ковалентным связям Дильса-Алдера в иновационном полимерном материале, захват может восстанавливаться от макроскопических повреждений, включая царапины и проколы. Температурно-ассистированное восстановление регулируется замкнутым способом с помощью встроенной термопары и джоулевого нагревателя. Экспериментальная проверка демонстрирует адаптивность, устойчивость и перерабатываемость SHUG. В отличие от других универсальных захватов, весь SHUG может быть полностью переработан и вторично использован.
Самовосстанавливающиеся роботы имеют ряд преимуществ перед традиционными жесткими роботами. Они могут адаптироваться к различным формам и размерам объектов, которые им необходимо захватить, без необходимости сложных алгоритмов управления. Они также могут защитить себя от механического воздействия, такого как удары или уколы, и продолжать работать после восстановления. Это делает их подходящими для работы в непредсказуемых и опасных средах, таких как космос, подводный мир или поле боя.
А) SHUG адаптивно улавливает опасный объект (кактус) и Б) основные компоненты интегрированной системы.
Однако самовосстанавливающиеся роботы также сталкиваются с рядом проблем и ограничений. Они требуют дополнительного источника энергии для нагрева и восстановления, что может увеличить их вес и сложность. Они также могут потерять свои функциональные свойства после многократного восстановления, таких как эластичность, прочность или жесткость. Кроме того, они могут быть подвержены химическому или биологическому разложению, если они используются во влажных или агрессивных средах.
Поэтому для развития самовосстанавливающейся мягкой робототехники необходимо улучшить свойства материалов, уменьшить потребление энергии, повысить надежность и долговечность, а также обеспечить безопасность и экологичность. Возможно, в будущем появятся новые технологии, которые позволят мягким роботам восстанавливаться без нагрева, например, с помощью света, электричества или химических реакций. Также возможно, что мягкие роботы смогут самостоятельно обнаруживать повреждения и инициировать процесс восстановления, не требуя вмешательства человека. Это сделает их более автономными и адаптивными, а также способными к самообучению и самоорганизации.
- Алексей Павлов
- Advanced Intelligent Systems
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
«Цирк Шубикова» с бомбами: как в СССР создали «невозможный» авианосец
Самолеты атаковали противника, срываясь с летающей авиабазы. Это пытались сделать и США, и Германия, но получилось только у Советского Союза...
Медный парадокс: почему электричество никогда не придет в каждый дом
Эксперты считают, что развитие цивилизации уперлось в мощный геологический барьер. Кто виноват и как выходить из этой ситуации?...
Тайна разгадана: почему люди — это единственные приматы с подбородком
Оказалось, что эволюция действует не так, как столетиями считали ученые...
«Проклятие» Романовых: отчего на самом деле умер брат Петра I, царь Федор?
Российские ученые разгадали болезнь, которая свела в могилу старшую ветвь царской семьи...
Обнаружены, но обречены: кто угрожает гробницам, которые старше первых пирамид?
6000-летняя культура, обнаруженная спутниками, была уникальной. Она застала времена, когда Сахара была еще зеленой...
Новое исследование: Христофор Колумб — вообще не тот, кем его считали историки
Ученые даже назвали подлинное имя великого мореплавателя...
60 млрд Солнц в одной точке: что скрывает самая тяжелая пара черных дыр?
Секрет абсолютной пустоты, похоже, разгадан. Там нет вообще ничего: Ни пыли, ни газа, ни звезд...
Еще одна тайна Аркаима разгадана: ученые объяснили, почему древний город построен именно на этом месте
Оказалось, что наши далекие предки очень умело использовали природную инфраструктуру и обладали инженерными знаниями...
Назад в будущее: почему Швеция запрещает смартфоны в школах и возвращается к бумажным учебникам?
По словам экспертов, отмена цифровизации сейчас происходит во многих странах. Неужели человечество одумалось и начинает выздоравливать?...
СССР был первым в энергии ветра: что помешало стать лидером планеты?
Это был невероятный и прорывной проект советского конструктора Юрия Кондратюка. Того самого, по расчетам которого, американцы полетели на Луну...
Мы все «марсиане»: ученые доказали, что жизнь с Красной планеты могла долететь за несколько лет
Компьютерное моделирование подтвердило: бактерии способны пережить Великий перенос с Марса на Землю. И этот процесс может идти прямо сейчас...
В тени российского орла: сколько раз Петербург спасал Вашингтон от полной гибели?
Когда-то американцы клялись, что США будет дружить с Россией, покуда светят звезды. А сейчас делают вид, что не помнят...