Исполнитель: Усик Игорь Сергеевич, 541об
Научный руководитель: Штыкин Михаил Дмитриевич
РОБОТЫ-ОРИГАМИ. ПОПЫТКИ РЕАЛИЗАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ.
Введение.
Роботы и роботизированные системы входят в обиход повсеместно, но данные изделия являются очень прихотливыми к условиям эксплуатации. В основном зависят от ландшафта и задач использования.
Роботы-оригами -- это попытка реализовать более неприхотливых для условий внешней среды устройств.
1.Робот с колесами-оригами.
Китай. Разработчики: Ли Дэ-Янг, Ким Са-Реум, Ким Джи-Сук.
Разработчики данного робота задались вопросом подстройки диаметра колеса под необходимые размеры в зависимости от рельефа местности и необходимых задач.
Вид колеса сбоку
Максимально сложенные колеса
Максимально раскрытые колеса
Принцип работы колеса данного робота основывается на оригами «Волшебный шар», которое способно менять свой диаметр.
Данная технология может найти применение в разведке труднодоступных мест и поиске людей под завалами. Данный робот отличается от аналогов возможностью подстройки диаметра колес под необходимые нужды. Минимальный диаметр колеса дает возможность роботу проникать в труднодоступные места (например, завалы). Максимальный диаметр позволяет преодолевать неровности ландшафта, делая данный робот более проходимым и универсальным. Представленная модель имеет возможность изменять диаметр колес от 5 до 12см. Геометрические размеры робота, к сожалению, найти так и не удалось.
Преодоление роботом лестницы
2.Робот, собирающий сам себя.
США. Группа разработчиков из Гарварда и Массачусетского технологического института под руководством Сэма Фелтона.
Данный робот, как и другие разработки, может использоваться в поиске людей в труднодоступных местах. Его компактность обеспечивает проходимость в труднодоступные места.
Робот состоит из двух моторчиков и микропроцессора. Моторы присоединены к листам бумаги, находящимся между полимерами с памятью формы. В середине пятислойной конструкции находится медная сетка. Провода передают тепло от моторчиков к сетке, которая влияет на полимерные материалы. Те, в свою очередь, при температуре в 100 градусов по Цельсию принимают определённую форму.
Во время испытаний роботу был дан сигнал, и машина начала собираться. За несколько секунд, нагревшись до нужной температуры, робот встал на ноги и сделал несколько шагов. Как отмечается, машина-оригами двигалась со скоростью 5,4 сантиметра в секунду, на ходу совершая повороты в разные стороны.
Вид робота в этапах сборки
Если концепцию данного робота отправить на конвейерное производство, то можно сразу же отметить некоторые положительные особенности.
1)Удобство транспортировки. До сборки робот представляет из себя плоскую форму и управляющую электронику, что занимает в разы меньше места, чем полностью собранный робот.
2)Простота сборки робота. Робот сам собирается из разобранного состояния. Достаточно только правильно расположить моторчики и микросхемы (при условии полностью разобранного робота. Лист отдельно электроника отдельно) и отдать команду на сборку.
3)Простота внесения изменения в форму роботов. Возможно легко менять конструктивную форму робота, меняя несколько элементов в пластине.
Я считаю, что данная разработка -- это только шаг на пути к новым идеям и технологиям в плане робототехники. Не думаю, что концепция этого робота может являться конечным и завершенным продуктом.
Геометрические размеры данного робота:
В разобранном состоянии: ≈190мм x200мм x50мм
В собранном состоянии: ≈160мм x180мм x70мм
3.Жидкий робот.
Массачусетский технологический институт. Анетт Хосой.
Данная концепция развилась из концепции предыдущего робота.
Робот представляет собой полиуретановую кристаллическую решетку с медными проводами в основании. При подаче электрического тока полиуретан размягчается и становится мягким. Под воздействием давления данная конструкция может менять свою форму.
С подачей электрического тока и без подачи электрического тока
Эта разработка не является в полной мере роботом, но заинтересовала американские спецслужбы в плане разработки жидких роботов. Дальнейшая информация по данному проекту засекречена.
4.Pop-Up Flat Folding Robot (Puffer).
США. NASA.
Данный робот разрабатывается как альтернатива марсоходу Curiosity. Его отличают как простота конструкции, так и меньшие затраты. Также, в отличии от классических марсоходов, он способен передвигаться по более сложно проходимой местности.
Вид робота в высоком и низком положениях
Данный робот не является полностью роботом-оригами, но он позаимствовал некоторые идеи от этих разработок.
Из-за конструкции своих колес, Puffer имеет возможность преодолевать различную местность.
Данная конструкция уже тестируется в условиях сложной местности на Земле. По заверениям разработчиков Puffer может справится со склонами с уклоном до 45 градусов и падать с высоты до 3 метров, оставаясь абсолютно невредимым.
Геометрические размеры: ≈70мм x30мм x30мм.
Вывод.
В наше время идет быстрое развитие робототехники, причем нынешняя робототехника далеко ушла от классических основ. Энтузиасты постоянно экспериментируют, пытаясь объединить робототехнику с казалось-бы совершенно несмежными областями. Роботы-оригами -- это довольно перспективное направление, открывающее новые возможности в робототехнике.
