Искусство оригами поможет роботам преодолевать препятствия

Оригами — знаменитое японское искусство складывания фигурок из бумаги, — нашло неожиданное применение в робототехнике. Конструкторов привлекла сама возможность создания трехмерных структур из двухмерных материалов. Более того, такие устройства отличает гибкость, или, по выражению специалистов, деформируемость.

В начале июня на Международной конференции по робототехнике и автоматике были представлены две модели роботов с колесами, работающими по принципу оригами. О новинках рассказывается в издании IEEE Spectrum. Ученые из Лаборатории биоробототехники Сеульского национального университета показали колесо, сделанное в виде «волшебного шара» (одна из самых известных техник оригами).

Складываясь и раскладываясь, колесо меняет свой радиус: чем он больше, тем проще «перекатываться» через препятствия. При небольшом радиусе, напротив, легче пролезать под балками, столами и другими объектами. Диаметр конструкции вырастает с 55 до 120 миллиметров, причем с минимумом затрат: для разворачивания конструкции требуется один-единственный привод.

На той же конференции Гарвардская лаборатория микроробототехники показала колесо, способное также выступать бесступенчатой коробкой передач. Необходимо пояснить, что, в отличие от автомобилей, на роботов обычно не устанавливают трансмиссию. Поэтому они или быстро ездят (массивные колеса, небольшой крутящий момент), или тянут тяжелый груз (маленькие колеса, большой крутящий момент) – но специализируются только на одной из этих задач.

Однако за счет оригами-колеса, меняющего свой радиус, ученым удалось добиться такой функциональности. Оно представляет собой полностью автоматическую бесступенчатую трансмиссию. То есть, безо всякого вмешательства извне, реагируя исключительно на изменение тяжести груза, колесо оптимальным образом «настраивает» свой диаметр. В будущем авторы изобретения хотели бы поставить такие конструкции на планетоходы.