34.7к
В разработке роботизированных систем, вдохновленных улитками, был достигнут значительный прогресс, основанный на уникальной локомоции и функциональных возможностях улиток. Эти роботы разрабатываются для различных применений, от охраны окружающей среды до медицинского применения, демонстрируя потенциал биоинженерии.
Примечательное применение робототехники, вдохновленной улитками, находится в коллекции океанического микропластика. Исследователи разработали прототип робота, вдохновленного гавайской яблочной улиткой, которая использует волнообразные движения лапки для управления потоком воды на поверхности и всасывания плавающих частиц пищи. Этот механизм приспособлен для сбора микропластика с поверхности океанов, морей и озер, решая задачу удаления этих мельчайших частиц, которые не улавливаются традиционными сетями или конвейерными лентами. Робот эффективно работает всего на 5 вольтах электроэнергии, и ему может потребоваться плавающее устройство для предотвращения погружения из-за веса аккумулятора и двигателя.
В области мягкой робототехники инженеры Университета Карнеги-Меллон разработали мягкий материал с металлоподобной проводимостью и свойствами самовосстановления. Этот материал используется в роботе в стиле улитки, который может поддерживать достаточно высокую электропроводность для поддержки энергозатратных устройств, таких как двигатели. Самовосстанавливающийся токопроводящий материал робота позволяет ему восстанавливать значительную часть своей первоначальной скорости после повторного подключения вручную после повреждения. Этот прорыв в софтботике открывает возможности для интеграции робототехники в повседневную жизнь, включая медицинские приложения, такие как биоэлектроды для измерения мышечной активности и, возможно, роботы с мягким телом для внутренних медицинских процедур.
Еще один аспект робототехники, вдохновленный улитками, фокусируется на способности взбираться по поверхностям и ориентироваться в сложных условиях. Робот, разработанный совместной исследовательской группой Варшавского университета и Университета Сиань Цзяотон-Ливерпуль, имитирует адгезивное передвижение улиток, используя тонкий слой искусственной слизи для передвижения по различным поверхностям, включая стекло и металл. Этот робот, работающий на свету и способный взбираться по вертикальным стенам, демонстрирует потенциал будущих применений в области наблюдения, мониторинга окружающей среды и даже нетрадиционных клеевых технологий.
Разработка роботов, вдохновленных улитками, не ограничивается этими приложениями. Исследователи изучают потенциал этих роботов для мониторинга окружающей среды, например, для оценки качества воды, и для навигации в труднодоступных местах обитания человека. Интеграция мягкой робототехники, принципов дизайна, вдохновленных биологией, и новых материалов, таких как самовосстанавливающиеся токопроводящие гели, указывает на будущее, в котором роботы смогут беспрепятственно помогать в охране окружающей среды, здравоохранении и за его пределами.
Таким образом, роботизированные системы, вдохновленные улитками, являются примером инновационного применения принципов биоиндустриального дизайна для решения экологических проблем и продвижения медицинских технологий. Благодаря имитации передвижения улитки и функциональным возможностям эти роботы предлагают перспективные решения для сбора микропластика, мягкой робототехники и универсального передвижения по сложной местности.
