Редактор BORDER 
Исследователи из Гарвардского университета создали робота из мягких материалов, движется подобно змее или червя. Инженеры использовали технику раскроя и сборки листового материала, основанная на японском искусстве кириґами.
Робот-змея. Источник: Ahmad Rafsanjani / Harvard SEAS
Как робототехника вдохновляется змеями
Инженеры со всего мира уже давно экспериментируют не только с работами из металла и твердых пластиков, но и с мягкими материалами. Как двигатели в них применяют различные пневматические и гидравлические приводы.
Ахмад Рафсанджани из Гарвардской инженерной школы задумался над тем , как сделать мягких роботов проще, быстрее и дешевле. Он направил свой взгляд на змей, которые умеют двигаться со скоростью до 22,5 км в час, используя для этого только свое лишенное конечностей тело. Оказывается, столь эффективно скользить змеям помогает их чешуя.
Кожа змей устроена таким образом, чтобы скользить, когда змея движется вперед, и цепляться за поверхность, когда движение прекращается. Фактически, змея использует свою чешую, как точку опоры при движении так же, как во время катания на льду используются коньки.
Заставить цилиндрический мешок с мягкого полимера расширяться и сжиматься по команде с пульта было достаточно просто. А вот с чешуей возникли проблемы, пока изобретатели не упомянули о кириґами . В отличие от древнего искусства оригами, в котором объемные фигуры создают из цельного листа бумаги без всякого разреза, в кириґами все же разрешается разрезать бумагу.
Искусственная чешуя
Исследователи начали с того, что взяли простой плоский лист пластика. С помощью лазерного резака они надрезали его таким образом, чтобы образовалось множество частично отделенных элементов, размером около одного сантиметра. При этом они активно экспериментировали с формой будущей чешуи.
После того, как в письме были сделаны все необходимые разрезы, они окутали этим письмом гидравлический привод в виде цилиндра, который мог растягиваться и сжиматься. Во время расширения письмо распрямлялся и превращался в гладкую поверхность. Важно, что надрезанные элементы могли изгибаться, создавая объемные элементы, которые могли легко зацепиться за поверхность.
«Мы показали, что способность таких кириґами-машин осуществлять движение может быть обеспечена путем достижения баланса между геометрией разрезов и протоколом работы гидравлического привода,»
— отметил Рафсаджани, —
«В будущем эти элементы могут быть оптимизированы для улучшения чувствительности системы.»
Новый робот содержит в себе элементы, необходимые для питания гидравлики. Управление осуществляется дистанционно, поэтому за роботом не тянется никаких проводов или шлангов. И хотя скорость робота-змеи не может сравниться со скоростью змей, он достаточно уверенно ползет вперед.
«Мы надеемся, основанная на кириґами стратегия открывает путь к созданию сразу нескольких новых классов мягких роботов,»
— говорит глава исследовательской группы профессор Катя Бертольди —
«Эти роботы, способные двигаться различными поверхностями, однажды смогут работать в сложных условиях, выполняя миссии по исследованию, проверки, надзора, поиска и спасения, или осуществлять сложные медицинские процедуры.»
Поэтому, если вы когда увидите, как поляной ползет покрыта фиолетовой чешуей пластиковая сосиска, не пугайтесь. Это не галлюцинации, а последнее слово в «мягкой» робототехнике.
