Екип изследователи от Харвардския университет показаха първия автономен, изцяло мек робот.
Този малък, 3D-напечатан робот, вдъхновен от октоподите - по прякор октобот (Оctobot) - може да проправи пътя за ново поколение от напълно меки автономни машини, пише сайтът на университета.
Роботът Оctobot е описан в списание Nature.
През последните години учените са активно експериментират с меки електроника. Меките еластични предмети като цяло са по-удобни в живота, отколкото твърдият метал и пластмаса. Това се отнася за почти всеки обект. Електрониката и роботите не са изключение. Затова е логично да се предположи, че бъдещето е на меките роботи. Такива гъвкави и еластични киберсъщества могат да бъдат носени на повърността и вътре в тялото ни. Те не се страхуват от вода и корозия, могат да се плъзгат или търкалят по наклонени повърхности. Устойчиви са на повреди, деформации и т.н. Те имат много предимства пред твърдите структури.
Октоподите отдавна са източник на вдъхновение за създаването на меки роботи. Тези любопитни същества могат да изпълняват невероятни подвизи от сила и сръчност, без да имат вътрешен скелет.
Харвардският октобот е пневматичен, т.е. захранва се с газ под налягане. Реакциите вътре в робота превръщат малкото количество течно гориво, водороден пероксид H2O2 (познат още под названието перхидрол) в газ, който се влива в крайниците на октобота и ги надува като балон.
Роботът работи на 50% разтвор на водороден пероксид. За сравнение в повечето потребителски продукти обикновено се използва 5-процентов разтвор.
Роботът octobot, изцяло мек робот, се захранва без електроника. Вместо това има микрофлуидни канали, в които протичат химични реакции, автоматизиращи движението му. (Lori Sanders, Ryan Truby, Michael Wehner, Robert Wood, and Jennifer Lewis)
Повечето от частите на октобота са напечатни на 3D-принтер, а след това в тялото са инкрустирани електропроводящи вериги и газови контейнери посредством литография.
Газовите контейнери се издълбават чрез литография. Снимка: Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University
Техническият процес на производство на Octobot. Илюстрация: Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University
Роботът се движи за сметка на газът, който се отделя от използвания за гориво водороден пероксид. Течността преминава по тялото, а газът надува крайниците. Учените са конструирали микрофлуидна мрежа, в която се движат на течности в тялото. Тази мрежа от съдове е конструирана така, че при надуване на едни части на крайниците, се свиват други фрагменти в предварително определена последователност, която позволява на робота да се движи. Алгоритъмът за наодуване и свиване се осъществява по проста логическа верига.
Логическа схема на робота. Илюстрация: Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University
Роботът може да движи крайниците си независимо, без външно управление, така че може се смята за автономен. Основният начин за придвижване за всички меки роботи е чрез промени на налягането в крайниците, но сега за първи път учените са намерили начин този процес да стане напълно автономен.
Водородният пероксид веднага се разлага на вода и газообразен кислород при контакт с платината по стените на канала - в областите, където става подуването на крайниците. Газът заема 160 пъти по-голям обем от този на течността и затова роботът се движи. Химическата реакция с водороден пероксид с концентрация 50% и 90% е показана на видеото.
Роботът може да се движи от 4 до 8 минути за един милилитър разтвор на водороден пероксид.
Микрофлуидната мрежа на робота под микроскоп. Илюстрация: Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University
Самите изобретатели казват, че техният робот-октопод прилича на ранните парни двигатели, но в бъдеще меките автономни роботи ще станат реални.
