Принстон университетінің инженерлері моторлар мен тісті доңғалақтарды қолданбай қозғалатын робот жасап шығарды. Бұл қозғалыс үшін ол жылу мен оригами қағаз бүктеу принциптерін пайдаланады. Жаңа жұмсақ роботтандырылған жүйе заманауи термочувствительный материалдарды, икемді кіріктірілген электрониканы және мұқият ойластырылған бүктемелі құрылымдарды біріктіреді, бұл дәстүрлі механикалық компоненттерден бас тартуға мүмкіндік береді.

Жұмсақ робототехниканың ерекшеліктері

Жұмсақ робототехника икемді және деформацияланатын материалдар мен жүйелерден роботтар жасаумен айналысады. Мұндай икемділік бұл құрылғыларды сынғыш заттарды ұстау, тар кеңістіктерде жұмыс істеу немесе медициналық импланттар мен дәрі-дәрмек жеткізу жүйелері ретінде қолдану сияқты қатты машиналар орындай алмайтын міндеттерге өте қолайлы етеді.

Дәстүрлі жетектердің шектеулерін еңсеру

Көптеген жұмсақ роботтар әлі де қозғалыс үшін моторлар, жетектер немесе сыртқы пневматикалық жүйелерге тәуелді, бұл олардың өлшемін, салмағын және икемділігін шектейді. Принстон командасы бұл мәселені ерекше қасиеттері бар материалдар мен оригами инженерлік әдістерін біріктіру арқылы шешті.

Құрылымы мен материалдары

Құрылымның негізінде арнайы полимер — сұйықкристалды құрылымы бар эластомер жатыр. Кәдімгі икемді материалдардан айырмашылығы, бұл материал молекулалық деңгейде ішкі реттелгендікке ие. Жеке бапталған 3D-принтер көмегімен зерттеушілер басып шығару кезінде молекулалардың аймақтық бағдарын бағдарламалап, әртүрлі жылуға әртүрлі әсер ететін аймақтар жасады.

Бұл аймақтарды белгілі бір өрнектермен орналастыра отырып, команда «топсаларды» материалдың өзіне енгізді. Жылытқанда мұндай топсалар алдын ала болжанған түрде қысқарып, құрылымның бүктелу және жазылу ретін басқарады.

Кіріктірілген электроника және басқару

Жеке аймақтарды дәл қыздыру кіріктірілген электроника арқылы жүзеге асады. Икемді баспа платаларындағы қыздырғыш элементтер басып шығару кезінде тікелей топсаларға енгізіледі, бұл өндірісті жеңілдетіп, жүйені ықшам етеді. Кіріктірілген температура датчиктері басқарушы бағдарламалық жасақтамаға деректер жіберіп, роботтың көп рет бүктеліп-жазылуынан туындайтын ұсақ қателерді түзетеді.

Тұжырымдаманы көрсету

Тұжырымдаманы көрсету үшін оригамидің классикалық фигурасы — тырна түріндегі робот жасалды, ол команда бойынша қанаттарын қағады. Тырна бірнеше рет қозғалып, бастапқы қалпына ешбір айтарлықтай тозусыз немесе деформациясыз оралады. Бұл толыққанды функционалды робот болмаса да, тұжырымдаманың жұмыс істейтіні тәжірибе жүзінде дәлелденді.

Дамудың болашағы

Механикалық жетектерден бас тарту жұмсақ робототехника үшін жаңа мүмкіндіктер ашады. Қазіргі уақытта жүйе зертханалық жағдайда сынақтан өтуде. Дегенмен, оның құрылымы коммерциялық қолжетімді материалдар мен ауқымды өндіріс әдістерін қолдана отырып, жаппай өндіріске бейімделген.