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
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...
Еще раз об убийстве Андрея Боголюбского: что рассказали кости погибшего князя?
Профессор судебной медицины поправил историков и выявил неточности древних летописей...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены. Часть 2. Расплата
Как наука отменила срок давности у преступления? И какая тайна осталась не раскрытой?...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены
Как новейшие технологии помогли сдвинуть с места нераскрываемое дело...
Жители Анд переписали свою ДНК: почему горные индейцы пьют ядовитую воду, но чувствуют себя при этом хорошо?
По словам ученых, эволюция сделала красивый и хитрый ход. И это не иммунитет к токсинам, а нечто другое, более интересное...
Главный секрет человеческого дыхания: ученые рассказали, почему мы дышим «вахтовым методом»
Эксперты предупреждают: из-за особенности организма многие люди не смогут попасть в космос. Но решение все-таки есть...
Ядерный взрыв на Луне: для чего советские ученые хотели провести такой грандиозный эксперимент?
Зачем России атомный реактор на Луне и как он поможет нам добраться до Венеры?...
Почему эти меры не спасут Антарктиду: пять проектов по спасению ледников оказались провалом
Эксперт жестко проанализировал самые популярные программы по сохранению льда на Шестом континенте. Увы, они оказались невыполнимой фантастикой, причем опасно...
ФСБ рассекретило часть архивов Александра Вадиса, генерала «Смерш»: как советская контрразведка переиграла немцев на Курской дуге. И не только
Историки говорят: по биографии этого смершевца можно запросто снять несколько остросюжетных боевиков...