Вызов десятилетия: Science Robotics составил список актуальных разработок для робототехники

Под №1 в нем значатся «новые материалы и способы производства». Дело не только в том, что развитие современной робототехники невозможно без появления материалов, позволяющих воплотить в жизнь идеи конструкторов, но и в том, что полимеры и композиты позволяют находить принципиально новые решения.

Представляем топ-5 таких изобретений.

1. Аппарат Airic’s arm, разработанный немецкой фирмой Festo, внешне напоминает руку, которая по разнообразию движений мало чем уступает человеческой. Секрет в Fluidic Muscle, или «жидкостных мускулах». Это эластомерные шланги, армированные ромбической сеткой из арамидных волокон. В движение «мышцы» приводит сжатый воздух, при подаче которого шланги расширяются, а их длина сокращается.

2. Созданный китайской фирмой Hanson Robotics гиноид София поражает не только силой искусственного интеллекта, но и внешним видом. У робота лицо молодой женщины с очень выразительной мимикой. Такие возможности дает материал Frubber (flesh rubber) – губчатый эластомер, в котором применяются липид-бислойные нанотехнологии. «С помощью Frubber удалось воспроизвести клеточную структуру мышц и кожи человека вплоть до пор», – говорит основатель Hanson Robotics Дэвид Хансон.

3. Еще в 2014 году сотрудники гарвардского Института Висса создали робота-оригами, который может самостоятельно переходить из плоской формы в объемную. Трансформацию обеспечивают полимеры с памятью формы, в которые встроены специальные приводы. Сфера применения таких материалов расширяется. Например, в мае этого года ученые из Швейцарии и США представили робота-пловца. Плавники, выполненные из полимеров с памятью формы, реагируют на температуру воды, заставляя машину грести.

4. Изготовить легкий, но прочный экзоскелет без форм для литья становится проще. Такие возможности дает Anisoprint Composer – разработанный российскими инженерами из «Карфидов Лаб» и «Анизопринт» 3D-принтер. Инновационность устройства в том, что в процессе печати в полимер добавляется непрерывное армирующее волокно из углерода. В результате деталь по прочности вдвое превосходит алюминий и в 20–25 раз чистые полимеры. «Разработка позволяет заменить металлы композитами там, где раньше это было невозможно», – говорит гендиректор «Анизопринт» Федор Антонов.

5. Складывать и упаковывать фрукты и овощи, работать со свежей выпечкой – сферы, недоступные прежде роботам. Однако в 2015 году английская Soft Robotics выпустила машины, клещи которых изготовлены из полимеров. «В них нет датчиков силы, не проводятся сложные расчеты. Манипуляторы просто берут предмет», – говорит глава компании Карл Воз.