Мягкая машина в форме осьминога высотой менее 2 делает волны в области мягкой робототехники. «Октобот», описанный сегодня в природа1 это первый автономный робот, состоящий исключительно из мягких, гибких деталей.
Интерес к мягким роботам поднялся в последние годы в качестве инженеров смотреть за пределы жестких машин типа терминатора к конструкциям, которые могут втиснуться в труднодоступные места, отливаться в окружающую среду или безопасно обрабатывать деликатные предметы. Но разработка мягких версий ключевых частей бросила вызов исследователям. «Мозги, электроника, батареи - все эти компоненты были жесткими», - говорит робототехник Даниела Рус из Массачусетского технологического института в Кембридже. «Эта работа новая и действительно захватывающая».
Октобот изготовлен из силиконовой резины. Его «мозг» представляет собой гибкий микрофлюидный контур, который направляет поток жидкого топлива по каналам с помощью клапанов и переключателей, активируемых давлением. «Это аналогия того, что обычно было бы электрической цепью», - говорит инженер Роберт Вуд из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, один из руководителей исследования. «Вместо того, чтобы пропускать электроны, мы пропускаем жидкости и газы».
Клапаны и переключатели в мозгу робота расположены так, чтобы разводить руки двумя чередующимися группами. Процесс начинается, когда исследователи закачивают топливо в два резервуара, каждый из которых предназначен для одной группы из четырех рукавов. Эти резервуары расширяются как воздушные шары и проталкивают топливо через микрожидкостный контур. Когда топливо проходит через контур, изменения давления закрывают некоторые контрольные точки и открывают другие, ограничивая поток только одной половиной системы за раз. Поскольку эта сторона потребляет топливо, ее внутреннее давление уменьшается, позволяя топливу проникать на другую сторону, которая затем сжимается с первой стороны и так далее.
Мозг робота общается с его конечностями через напечатанные на 3D-принтере каналы, встроенные в тело. Чтобы создать тело, исследователи вылили силиконовые полимеры в форму в форме осьминога. Затем с помощью 3D-принтера они вводили специальные чернила, которые сохраняли свою форму и положение в окружающем полимере. Ученые нагрели октобота, чтобы вылечить его структуру, что также привело к испарению чернил, оставив после себя полую сеть, которая проникает в конечности октобота и соединяется с его мозгом.