Как далеко может прыгнуть робот размером с ваш большой палец? Если вы думаете, что ответ «не очень», приготовьтесь подумать еще раз. Команда изГарвардский университет во главе с профессором Роберт Дж. Вуд создал микроробота-насекомого с поразительной способностью прыгать: на высоту 1,4 метра, что в 23 раза больше длины его тела.
В чем секрет этого подвига? Искусственный «хвост», вдохновленный крошечными существами, называемыми Ногохвостки, шестиногие организмы, которые могут выглядеть как насекомые, но на самом деле принадлежат к другой группе. Эти крошечные животные, длина которых редко превышает 2 миллиметра, являются настоящими чемпионами по прыжкам в природе. И теперь, благодаря биомимикрии, насекомые-роботы осваивают новые трюки, открывая возможности для исследований, которые еще недавно казались научной фантастикой.
Секрет прыжка в «хвосте»
Как уже упоминалось, ногохвостки — это крошечные существа, обитающие в подлеске и питающиеся разлагающейся органикой. Когда вы так говорите, они звучат почти отталкивающе. Но нет: биомиметика У него всегда есть для нас замечательные уроки.
Несмотря на свои микроскопические размеры (всего 2 миллиметра), они способны совершать впечатляющие прыжки длиной до 102 миллиметров, что примерно в 50 раз превышает длину их тела.
Их суперспособность заключается в похожем на хвост отростке, который называется хлыст. Эта структура, обычно сложенная под телом и удерживаемая в натяжении другим элементом, называемым удерживатель, работает как взведенная пружина. Когда ногохвостка отпускает свой хоботок, он с силой ударяется о землю, подбрасывая маленькое животное в воздух за считанные миллисекунды.
Инженеры Гарварда воспроизвели этот механизм, добавив его к существующему роботу под названием HAMR (аббревиатура от Harvard Ambulatory MicroRobot). Это маленькое технологическое чудо длиной всего 4,4 сантиметра уже было способно передвигаться на четырех ногах со скоростью 8,4 длины тела в секунду.
Легкий и эффективный джемпер
Искусственная поперечная кость, применяемая на роботе-насекомом, состоит из толкающего рычага, удерживаемого под задней частью тела системой параллельных звеньев, изготовленных из приводов из сплава с эффектом памяти формы, находящихся под напряжением. Когда эта рука отпускается с помощью электроники, она с силой ударяется о землю, подняв робота вверх всего за 14 миллисекунд.
В ходе лабораторных испытаний робот-насекомое весом 2,2 грамма достигло максимальной дальности горизонтального прыжка в 1,4 метра. С добавленной вилкой робот имеет размеры 6,1 сантиметра, так что Этот скачок эквивалентен 23 длинам тела.
Это достижение превышает дальность прыжка любого насекомого такого же размера, хотя оно составляет всего половину от дальности прыжка другого ранее разработанного прыгающего робота схожего размера. Однако этот другой робот весит в 20 раз больше, чем HAMR модифицированный, что делает его гораздо менее энергоэффективным.
Роботы-насекомые, будущее исследований
Важно отметить, что HAMR он все еще может ходить, как и всегда. Способность прыгать может быть полезна для таких задач, как преодоление пропастей, преодоление препятствий или даже столкновение с легкими препятствиями для их перемещения.
Возможные будущие применения потомков этого насекомого-робота? Осматривайте опасные зоны, ищите выживших, оказавшихся под завалами в результате катастроф, исследуйте другие планеты. Несомненно, это большой скачок.
