Ten robot wygląda jak karaluch, ale jest zwinny niczym gepard

Wiele owadów posiada niesamowitą zdolność – zdolność wspinania się po ścianach, a nawet chodzenia po sufitach. Pozwalają im na to między innymi lepkie, pokryte włoskami poduszeczki znajdujące się na odnóżach oraz narządy przypominające szpony, które ułatwiają utrzymanie się na pozornie gładkich powierzchniach, w rzeczywistości zawierających mnóstwo drobnych nierówności. Inspirując się tymi wynalazkami natury, uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley stworzyli niewielkiego, wyjątkowo zwinnego robota.

Robot-karaluch

Wyposażenie robota w szpony czy poduszki pokryte lepkimi substancjami nie byłoby rozwiązaniem zbyt praktycznym. Zatem, aby ten mógł z łatwością przylegać do pionowych powierzchni, badacze z Berkeley wykorzystali tak zwaną przyczepność elektrostatyczną. Na czym ona polega? W skrócie, na podobnej zasadzie naelektryzowany balon przylega do ściany.

Robot, który tak w ogóle przypomina karalucha, został zbudowany z cienkiej warstwy materiału, który ugina się i kurczy pod wpływem napięcia elektrycznego. W zasadzie powstał on już w 2019 roku i już wtedy potrafił pędzić z prędkością 20 długości swego ciała na sekundę, czyli około 2,5 kilometrów na godzinę – niemal jak prawdziwe karaluchy.

Udoskonalone dzieło

Teraz twórcy tej niewielkiej maszyny wyposażyli ją w dwie elektrostatyczne elektrody. Przyłożenie do jednej z nich napięcia sprawia, że siła oddziaływania elektrostatycznego między podstawą robota a powierzchnią wzrasta. W rezultacie ten lepiej przylega do powierzchni. To jednak nie wszystko.

Wspomniane elektrody i elektrostatyczne oddziaływanie sprawiły, że sterowanie robotem stało się znacznie łatwiejsze. Teraz badacze mają nad nim pełną kontrolę. To dlatego, że elektrody pozwalają wykonywać robotowi skręty z wykorzystaniem przyspieszenia dośrodkowego.

„Nasz pierwszy robot mógł poruszać się bardzo, bardzo szybko, ale tak naprawdę nie mogliśmy kontrolować, czy robot poruszał się w lewo, czy w prawo. Często poruszał się on losowo, co wynikało z najmniejszych różnic w procesie produkcyjnym. Wystarczało, by robot nie był symetryczny, aby skręcał w jedną stronę.”, powiedział Liwei Lin, profesor inżynierii mechanicznej z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. „W przypadku tej pracy główną innowacją było dodanie tych elektrod, które umożliwiają wykonanie bardzo, bardzo szybkich skrętów.”

Aby zademonstrować zwinność robota, uczeni nagrali go, gdy ten przemierzał labirynt zbudowany z klocków Lego, niosąc mały czujnik gazu i unikając klocków spadających z góry. Co ciekawe, ze względu na swoją prostą konstrukcję robot może przetrwać nadepnięcie przez ważącego jakieś 55 kilogramów.

Małe, wytrzymałe I zwinne roboty takie jak te mogą idealnie nadawać się do prowadzenia akcji poszukiwawczo-ratowniczych oraz prowadzenia badań w niebezpiecznych dla człowieka miejsca – na przykład w celu wykrycia szkodliwych substancji. Robot z Berkeley sprawdzałby się w realizacji tych zadań szczególnie dobrze, ponieważ posiada wersję zasilaną przewodowo oraz bezprzewodowo – działającą na baterii do 19 minut.

Źródło: Berkeley News, fot. tyt. UC Berkeley/Jiaming Liang, Liwei Lin