Тема:

Роботы-животные 7 суток назад

Новый робот-таракан с лёгкостью протискивается сквозь щели

Сжимаемый робот CRAM, способный выдержать вес в 900 раз больше собственного, и настоящий таракан
(фото PolyPEDAL Lab UC Berkeley/Tom Libby, Kaushik Jayaram, Pauline Jennings).

Специалисты Калифорнийского университета в Беркли изучили способность тараканов протискиваться в любые щели. Эти насекомые могут сплющиваться, чтобы проникнуть в зазор толщиной всего в несколько миллиметров. При этом, когда они вылезают из неё, тела этих существ функционируют так же, как и всегда.

Учёные сосредоточили внимание на изучении американских тараканов (Periplaneta americana), которые способны преодолевать щели менее чем за одну секунду. Разработчики признаются, что взяли в качестве прообраза тараканов, потому что считают этих насекомых самыми успешными животными на Земле.

Кошик Джаярам (Kaushik Jayaram) и его коллеги использовали высокоскоростную камеру, чтобы изучить, как таракан ведёт себя, когда ему необходимо протиснуться в зазор между двумя пластинами шириной в 0,6 сантиметра (впрочем, таракан может преодолеть и препятствие шириной всего 0,25 сантиметра). Как оказалось, насекомое в сплющенном состоянии не в состоянии использовать свои лапы, поэтому оно протаскивает туловище через щель с помощью отростков на лапках.

Группа Джаярама использовала наждачную бумагу, обклеив ею верхнюю и нижнюю части зазора, чтобы понять, влияет ли трение на способность тараканов продвигаться сквозь щель. Как оказалось, гладкость поверхности является одним из ключевых аспектов "сплющенного" движения тараканов.

Основываясь на своих наблюдениях, исследователи создали робота, который в будущем может оказаться полезным во время поисково-спасательных операций в зонах прохождения торнадо, взрывов и землетрясений. Джаярам сконструировал модель робота, используя технологию оригами. К работе он привлек команду Dash Robotics.

Роботаракан размером с ладонь, при этом во время сдавливания он способен "вывихнуть" свои ноги вверх. От повреждений внутренности робота бережёт пластиковый щит, похожий на жёсткие и гладкие крылья. Сам робот получил название CRAM – и сейчас он может протиснуться и пролезть через щель вполовину меньше своей высоты.

"Впечатляет, что роботараканы могут пролезть через зазор всего в 0,6 сантиметра благодаря переориентации своих ног, – комментирует руководитель исследования Джаярам. – В обычном состоянии высота самого робота – около 1,3 сантиметра. Также эти роботы способны выдерживать давление, в 900 раз превышающее вес их тела".

В ближайшее время учёные планируют создать более крепкую и надёжную версию роботаракана с экзоскелетом из мягких материалов и протестировать её в реальных условиях.

"В случае землетрясения, спасателям необходимо знать, насколько стабильны завалы и сколько там выходов, а также понимать, где находятся безопасные точки входа для групп быстрого реагирования, – объясняет Роберт Фулл (Robert Full), профессор интегративной биологии Беркли. – Однако большинство роботов не способны проникнуть в завалы из-за своих размеров. Возможно, рой роботов-тараканов поможет решить эту проблему".

Описание изобретения было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Сегодня