Инновационные биогибридные роботы на основе экзоскелетов ракообразных

Инженеры из лаборатории CREATE при Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL) разработали уникальные роботы, используя экзоскелеты мёртвых лангустинов. Эти ракообразные, обычно отправляемые на утилизацию, стали основой для создания биогибридных роботов, которые сочетают в себе органические и технические компоненты. В данной статье мы рассмотрим, как эти инновации могут трансформировать подход к робототехнике и устойчивому дизайну.

Экзоскелеты и их преимущества

• Структура хитина: Панцирь лангустинов состоит из хитина — высокоминерализованного материала, который обладает прочностью и медленной скоростью разложения.
• Баланс жёсткости и гибкости: Сочетание минерализованных оболочек с суставными мембранами позволяет сегментам двигаться независимо, что критично для робототехнических задач.

Как сказала Джози Хьюз, руководитель лаборатории, экзоскелеты обеспечивают идеальный баланс между жёсткостью и гибкостью.

Создание биогибридных роботов

• Имитаторы сухожилий: Исследователи оснастили экзоскелеты эластичными элементами, которые функционируют аналогично мышцам.
• Моторизованная база: Эта база обеспечивает сокращение и расслабление элементов, что позволяет добиться естественной подвижности.

Пример: Один из прототипов захватов способен поднимать предметы весом до 500 граммов, демонстрируя удивительную функциональность.

Устойчивый дизайн и повторное использование

• Интеграция пищевых отходов: Ученые впервые продемонстрировали возможность использования мёртвых организмов в робототехнике.
• Сокращение отходов: Такой подход не только уменьшает количество отходов, но и упрощает конструкцию роботов по сравнению с традиционными материалами.

Sareum Kim отметила значимость сочетания устойчивого дизайна с принципами повторного использования в роботах нового поколения.

Перспективы применения природных форм в робототехнике

• Специализированные устройства: Природные формы часто превосходят искусственные конструкции по функциональности.
• Роботизация мёртвых животных: Это не первый случай использования мёртвых организмов: ранее учёные уже применяли пауков для создания роботизированных инструментов.

Вывод: Технологии на основе биологических принципов открывают новые горизонты для разработки эффективных и экологически чистых решений в области робототехники.