Гекконы вдохновили ученых на улучшение дизайна мягких роботизированных пальцев

Команда специалистов Калифорнийского университета Сан-Диего разработала роботизированный захват, сочетающий клеящие свойства пальцев геккона и адаптивность мягких роботов с воздушным приводом. Комбинация позволяет работать с большим ассортиментом объектов.

Результаты проекта, как известно sciencedaily.com, группа представит на Международной конференции робототехники и автоматизации, которая пройдет в Брисбене, Австралия, с 21 по 25 мая. Захват может поднимать до 45 фунтов (20,5 кг) и подходит для работы с объектами в широком спектре условий: от заводского цеха до МКС.

Гекконы известны как лучшие природные альпинисты благодаря сложному захватному механизму своих пальцев – миллионам микроскопических волосков с наноструктурами на их концах, взаимодействующих на атомном уровне с поверхностью. В прошлом исследовании сотрудники Стэнфордского университета и Лаборатории реактивного движения воссоздали его с помощью специального синтетического клея. В данном проекте ученые объединились с инженерами Калифорнийского университета. Команда покрыла пальцы мягкого роботизированного захвата гекконовым клеем, что позволило ему крепче держать различные объекты, включая трубы и кружки. Устройство также может хватать их под разными углами.

Авторы показали, что робот способен манипулировать грубыми, пористыми и грязными предметами, вроде вулканических пород. Обычно гекконовым клеящим составам сложно справиться с такими задачами. Аппарат преодолел и серьезный барьер для мягких роботов – смог успешно поднять кусок большой, цилиндрической трубы.

«Мы поняли, что эти 2 компонента хорошо дополняют друг друга», — сказал первый автор работы, аспирант Калифорнийского университета Пол Глик.

Инженеры в этом проекте решили 2 проблемы. Во-первых, убедились, что захват будет сохранять постоянный контакт с поверхностью любого объекта. Мягкие пальцы с воздушным приводом часто раздуваются посредине, что ослабляет сцепление. Глик нашел исследование из 70-х гг. с уравнениями для решения проблемы дизайна.

Второй сложностью стало распределение силы по рельефной поверхности. Авторы нашли способ справиться с ней за счет высокопрочной ткани, внедренной в пальцы. Она сгибается, но препятствует растягиванию, помогает удерживать большие грузы.