Учёные создали для мягких роботов «сердце» из деформируемого насоса

Группа исследователей из Корнелльского университета и Армейской исследовательской лаборатории США использовала резиновый деформируемый насос, который приводится в действие гидродинамическими и магнитными силами и может обеспечить систему кровообращения мягких роботов. Система фактически имитирует кровообращение животных, пишет EurekAlert. 

Подобно животным, мягким роботам нужна система кровообращения для накопления энергии и движения при выполнении сложных задач. «Мы уже разработали кровь роботов, и теперь нам нужны сердца. Сочетание этих двух факторов сделает машины более реалистичными», — указал Роб Шепард, глава команды Корнелльского университета.

Эластомерный насос, ставший основой для сердца робота, состоит из мягкой силиконовой трубки с проволочными витками, известными как соленоиды, расположенными вокруг её внешней поверхности. Зазоры между витками позволяют трубке изгибаться и растягиваться. Внутри трубки располагается магнит с твёрдым сердечником, окруженный магнитореологической жидкостью, которая затвердевает под воздействием магнитного поля. Этот процесс удерживает сердечник в центре и создаёт необходимое уплотнение. 

В зависимости от того, как приложено магнитное поле, магнит с сердечником можно перемещать вперёд и назад, подобно плавающему поршню, и проталкивать жидкости, такие как вода и масла с низкой вязкостью, с постоянным усилием и без перерывов. «По сравнению с жёсткими насосами наша производительность примерно в 10 раз ниже. Это означает, что мы не можем прокачивать вязкие масла при очень высоких скоростях потока», — уточняют учёные.

Эксперимент показал, что насосная система способна поддерживать постоянную производительность при больших деформациях. Будущие разновидности таких насосов можно будет адаптировать для различных типов роботов, указывают исследователи.

Статья, посвящённая разработке, опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.