Robô de pele de cobra
Nós cobrimos alguns robôs cobra rastejantes legais antes aqui na Digital Trends, mas a maioria delas difere das serpentes da vida real em um aspecto crucial: elas não têm pele escamosa. Embora isso possa parecer mais uma questão de estética do que de praticidade, na verdade, a pele de uma cobra desempenha um papel crucial em ajudá-las a rastejar; permitindo-lhes agarrar-se às superfícies para obter o atrito necessário para avançar.
Isso é algo que os pesquisadores da Universidade de Harvard pretendem esclarecer e estão se voltando para a antiga arte japonesa de cortar papel. kirigami para ajudá-los. O material cortado a laser resultante é uma pele texturizada de baixo custo, projetada para ajudar os robôs a manobrar melhor em superfícies ásperas.
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“Embora as máquinas macias de inspiração biológica feitas de materiais altamente deformáveis estejam permitindo uma variedade de aplicações inovadoras, sua locomoção normalmente requer vários atuadores que são independentes ativado,"
Kátia Bertoldi, professor de Mecânica Aplicada em Harvard, disse à Digital Trends. “Neste trabalho, aproveitamos os princípios do kirigami para melhorar significativamente a sua capacidade de rastejar. Nós [projetamos] superfícies de kirigami altamente elásticas, compreendendo matrizes periódicas de cortes e explorando mecânicas instabilidades para induzir uma transformação de folhas planas em superfícies com textura 3D semelhante à escala pele de cobra.”Ao envolver sua pele escamosa artificial em torno de robôs simples em forma de tubo contendo atuadores movidos a ar, os os pesquisadores descobriram que houve uma mudança dramática em suas propriedades de fricção, dando ao rastreamento aprimorado pelo robô capacidades. Inflar o atuador fez com que o robô cobra avançasse, levantando as escamas para que elas se agarrassem ao chão. Esvaziar o atuador achatou as balanças, que fixaram o robô para que ele não deslizasse para trás. Ao realizar uma inflação e deflação contínuas, o robô cobra foi capaz de deslizar para frente como... bem, uma cobra.
Curiosamente, a equipe descobriu que alternar entre diferentes formatos de escala – como triangular, circular, trapezoidal ou linear – alterou a velocidade e a eficiência do rastejamento Ação.
“Acreditamos que nossa estratégia baseada em kirigami abre caminhos para o projeto de uma nova classe de soft crawlers que podem viajar através de complexos ambientes para busca e salvamento, operações de exploração e inspeção, monitoramento ambiental e procedimentos médicos”, Bertoldi contínuo.
Ela disse que não há planos atuais para comercialização da tecnologia, embora a equipe planeje continuar desenvolvendo-a. As etapas futuras envolverão a aplicação dos princípios a diferentes tipos de atuadores suaves, como aqueles baseados em elastômeros dielétricos e ligas com memória de forma, além de usar peles de kirigami para explorar e aprimorar outros tipos de movimentos.
Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Science Robotics.
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