Исследователи создали мягких роботов каплевидной формы, которые способны подпрыгивать вверх или двигаться прыжками вперед под воздействием инфракрасного света. Устройства продолжают совершать прыжки, пока на них направлено излучение. Разработка демонстрирует механизм самовосстановления прыжкового движения в мягкой робототехнике.
Робот изготовлен из ленты из жидкокристаллического эластомера, свернутой в форму капли. На одном ее конце закреплена тонкая алюминиевая трубка в виде буквы V. При освещении инфракрасной лампой поверхность ленты сжимается и начинает вращаться, а жесткий элемент не дает конструкции просто катиться по поверхности. О разработке сообщила Северокаролинская государственная университет.
По мере вращения лента все сильнее закручивается и накапливает упругую энергию. После достижения критической точки она резко высвобождается, V-образный элемент ударяется о поверхность и подбрасывает робота в воздух. Затем конструкция возвращается к исходной форме, после чего цикл повторяется.
Характер движения зависит от угла V-образной детали. При угле 120° робот ползет вперед, при 90° начинает прыгать в этом направлении, а при 50° совершает вертикальные прыжки. Ученые также установили, что небольшой груз на округлом конце меняет центр масс и позволяет сделать движение вперед более устойчивым и мощным.
Важным условием остается интенсивность инфракрасного света. Излучение должно быть достаточно сильным для запуска прыжков, но чрезмерная мощность приводит к беспорядочному движению в непредсказуемых направлениях. В ходе испытаний роботы преодолевали склоны, препятствия, траву, песок, камни и мульчу.
Авторы отмечают, что у разработки пока нет непосредственного практического применения. При этом механизм может быть полезен для изучения перемещения роботов в сложной среде, групповой робототехники и движения по неподготовленной местности. Результаты работы опубликованы в журнале PNAS.
