Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер
И обратно
Китайские инженеры разработали миниатюрные гибкие актуаторы, которые могут плавно и непрерывно деформироваться, а затем фиксироваться в новом положении без затрат энергии. Актуатор представляет собой многослойный материал, в котором слой из жидкокристаллического полимера служит для программируемой деформации, а полимер с памятью формы для ее фиксации. Оба процесса управляются электротермически и независимо друг от друга. На основе этого материала разработчики создали несколько базовых блоков, из которых собрали несколько демонстрационных устройств, в том числе трехколесный автомобиль и миниатюрный квадрокоптер, способный превращаться в четырехколесного робота. Статья опубликована в журнале Nature Machine Intelligence.
Роботы, специализирующиеся на определенном типе движения, не могут одинаково эффективно работать во всех условиях. К примеру, дроны, обладающие высокой свободой передвижения, быстро расходуют энергию в полете, а более экономичные роботы с колесами или ногами эффективно передвигаются в основном только по ровной местности. Чтобы преодолеть эти ограничения, инженеры разрабатывают гибридные системы, способные переключаться между различными способами передвижения. Например, инженеры и Калифорнийского технологического института создали в 2023 году робота-трансформера, который может ездить как четырехколесный ровер, летать как квадрокоптер и ходить как четвероногий робот.
Этот робот был довольно крупным — его масса составляла почти шесть килограмм, а для переключения между разными режимами в нем использовались сервомоторы. Однако при миниатюризации перед инженерами возникают дополнительные трудности: с уменьшением размеров использовать сервоприводы или, например, пневматические системы становится затруднительно — они требуют много места, имеют большую массу и теряют эффективность. Поэтому инженеры пытаются использовать актуаторы, основанные на других принципах.