Робот-аркуш з м’язів проникає в найвужчі щілини

Він тонкий, як папір, і рухається, як жива тканина. Цей робот- аркуш ковзає по найвужчих щілинах, згинається і навіть повзає, немов мініатюрна істота, здатна працювати там, де звичайні машини безсилі.

У журналі Nature Communications дослідники з Пхоханського університету науки і технологій (POSTECH) представили унікального робота- аркуша, створеного за принципом роботи міозину, рухового білка м’язів. Ця розробка поєднує гнучкість біологічних тканин і силу пневматичних приводів, відкриваючи шлях до нових можливостей у медицині, промисловості та побутових технологіях.

Більшість сучасних роботів складаються з жорстких металевих деталей, що обмежує їх застосування у вузьких просторах і при роботі з крихкими об’єктами. Гнучкі системи необхідні для складних операцій, наприклад, при огляді обладнання або очищенні труб, а також для мінімально інвазивних хірургічних втручань. Саме це завдання і вирішила команда POSTECH, надихнувшись рухом людських м’язів.

Вчені відтворили принцип роботи міозину — білка, який створює силу за рахунок безлічі дрібних повторюваних скорочень. На основі цієї ідеї вони створили тонкий пневматичний привід, що нагадує аркуш. Він складається з багатошарової структури з мережею мікроскопічних повітряних каналів. При послідовній подачі повітря робот рухається поетапно, накопичуючи невеликі зусилля, поки не досягає значного переміщення.

Цей привід може згинатися і переміщатися в шести напрямках — вгору, вниз, вліво, вправо, а також обертатися. В експериментах робот демонстрував високу точність і навіть здатність повзати по поверхні, немов гусениця. Він успішно маніпулював дрібними об’єктами, проходив через вузькі простори і навіть працював під водою, що робить його придатним для використання в хірургії і складних промислових умовах.

Гнучкий RSA кріпиться до камери і може рухатися в різні боки всередині вузької труби для огляду і видалення перешкод Джерело: Nature Communications

Крім того, дослідники розробили математичну модель для прогнозування рухів робота. Це дозволить створювати нові версії технології і розширювати її можливості, включаючи використання роботів- аркушів для точного очищення трубопроводів, допомоги хірургам і навіть побутових завдань.

Професор Кіхун Кім підкреслив, що ключовий прорив роботи полягає в інтеграції складної тривимірної пневматичної мережі в тонку і гнучку структуру. Він упевнений, що в майбутньому подібні роботи зможуть працювати поруч з людиною, полегшуючи завдання від медицини до промислового виробництва.

Якщо роботи вже здатні рухатися, як живі організми, не дивно, що деякі з них пробують сили і в людських заняттях.