Робот растет как виноградная лоза под воздействием света и гравитации

Исследователи Итальянского института технологий, Генуя продемонстрировали робота, который растет как виноградная лоза в ответ на такие раздражители, как свет и давление. Машина под названием FiloBot имеет головку, которая печатает собственное тело путем плавления и экструзии пластика, который затем затвердевает по мере охлаждения. Этот робот растет как виноградная лоза FiloBot взбирается на дерево. Bioinspired Soft Robotics Laboratory, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italy Ученые считают, что такой растущий робот хорошо подойдет и при проведении спасательных работ, и при создании сложной, саморазвивающейся инфраструктуры.

Исследователи Итальянского института технологий, Генуя продемонстрировали робота, который растет как виноградная лоза в ответ на такие раздражители, как свет и давление. Машина под названием FiloBot имеет головку, которая печатает собственное тело робота путем плавления и экструзии (продавливания) пластика, который затем затвердевает по мере охлаждения.

Схема роста робота FiloBot Схема роста робота FiloBotBioinspired Soft Robotics Laboratory, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italy

Головка робота соединена с основанием тонким шлангом, по которому из катушки поступает свежий запас пластика. Скорость роста FiloBot довольно медленная — его тело удлиняется всего на несколько миллиметров каждую минуту. Но надо отметить, что настояшая лоза растет еще медленнее.

Сравнение работы робота с растениями Сравнение работы робота с растениямиBioinspired Soft Robotics Laboratory, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italy

Сравнение роста робота и роста растения (А) Зона роста растения. Вершина побега состоит из слоев клеток, составляющих меристематическую часть (точка 1) и область растяжения клеток (точка 2). Фоторецепторы и гравитационно-чувствительные клетки расположены внутри верхушки побега. Обработка внешнего стимула определяет рост клеток, удлинение и ориентацию побега. (B) Схематическое изображение растущих регионов робота. По аналогии с верхушкой побега робот содержит чувствительные элементы и область нанесения материала, локализованную в его головке (точки 1 и 2). В меристемоподобной области происходит добавление материала и генерация сил, необходимых для продвижения кончика вперед. Контроль построения графика определяет нижний или верхний слой материала вдоль оси стебля, аналогично дифференциальному делению и удлинению клеток. (C–E) Примеры формы и поведения вьющихся растений. (от F до H) FiloBot имитирует то же поведение, что на (C) и (F). На (С) стебель виноградной лозы перебрасывается на ветви фигового дерева. Точно так же робот может распознавать наличие тени от растения и расти в ее направлении (F). (D) и (G) представляют собой гравитропизм, то есть направленный рост против силы тяжести, на выращенном в лаборатории растении фасоли (D) и с помощью робота (G). (E) Сложное поведение роста растений на опорах. (H) Выращенный в лаборатории стебель FiloBot в сочетании с реальными растениями в лесной среде обитания указывает на сходство размера, формы и масштаба естественных растений и робота.

Роботы, похожие на растения, могут найти применение в поисково-спасательных операциях или других ситуациях, в которых им придется перемещаться в непредсказуемых условиях, говорит Эмануэла Дель Дотторе, робототехник из Итальянского технологического института в Генуе.

Дель Дотторе добавляет, что медленный рост робота может быть преимуществом — например, в рухнувшем здании это поможет избежать резких подвижек нестабильных обломков. Эта технология также может стать основой самовозводящейся инфраструктуры.

«Мы очарованы множеством различных особенностей растений, которые позволяют им покорять очень сложную и изменчивую среду», — говорит Дель Дотторе.

Источник
Комментарии 0
Оцените статью
WARHEAD.SU
Добавить комментарий