Новый гибкий материал улучшит контроль за движениями мягких роботов

Исследователи из Принстона изобрели новый способ создания мягких роботов, которые изменяют форму предсказуемым образом при надувании воздухом. Предложенная ими технология «пузырькового литья» заключается в нагнетании пузырьков в жидкий полимер.

Точность контроля движений мягких роботов является одной из главных проблем для их разработчиков. В отличие от традиционных роботов, диапазон движений которых жёстко задаётся конструкцией суставов, эластичные деформируемые материалы в мягких роботах позволяют им двигаться бесчисленным множеством способов.

При пузырьковом литье, характер движений создаваемых актуаторов будущего мягкого робота можно определять, контролируя ряд параметров: толщину слоя жидкого полимера (эластомера) в отливочной форме, скорость его осаждения на дне и длительность застывания.

Другим немаловажным достоинством пузырькового литья является то, что для него не требуются 3D-принтеры, лазерные резаки или другие дорогостоящие инструменты, обычно используемые в мягкой робототехнике. Метод также хорошо масштабируется в условиях производства. Он позволяет создавать актуаторы длиной несколько метров с элементами толщиной всего 100 микрон.

Исследователи успешно применили пузырьковое литьё, изготовив звездообразные «руки», которые бережно держали ягоды ежевики, спираль, сокращающуюся подобно мышце, и даже набор «пальцев», которые при надувании сгибались поочерёдно, как при игре на пианино.

В дальнейшем принстонская группа рассчитывает использовать свою систему для создания более сложных механизмов, например, с многими камерами, которые попеременно сжимаются и расслабляются, имитируя биение сердца или перемещение многоножки.