«Безмозглый» робот научился преодолевать лабиринты

Ученые улучшили созданного ранее мягкого робота, который мог передвигаться по простым лабиринтам без участия человека и компьютера. Теперь он способен проходить более сложные и динамичные полосы препятствий. Работа опубликована в журнале Science Advances.

В предыдущей работе исследователи из Университета Северной Каролины создали мягкого робота, который может поворачивать, преодолевая очень простую полосу препятствий. Все это он мог делать без участия человека или компьютера. Однако была проблема: он не мог повернуть, пока не встречал препятствие. Из-за этого робот мог иногда застревать между параллельными препятствиями.

В новом исследовании специалисты создали мягкого робота, который может самостоятельно поворачивать (и для этого ему не нужны препятствия) и преодолевать извилистые лабиринты даже с движущимися элементами. Все благодаря физическому интеллекту, а не компьютеру. То есть поведение такого робота определяется их структурным дизайном и материалами, из которых они сделаны, а не человеком или компьютером.

Новый робот, как и его предыдущая версия, изготовлен из ленточных жидкокристаллических эластомеров. Когда он размещается на поверхности с температурой от 55°C, часть ленты, которая касается пола, сжимается. Та часть тела робота, которая контактирует с воздухом, наоборот, разжимается. Из-за этого аппарат катится.

Однако в прошлой версии робот был симметричен, а новую модель ученые сделали из двух отдельных половин. Первая выглядит как скрученная лента, вторая — тоже, но туже. Из-за этого разные концы робота по-разному взаимодействуют с поверхностью. Это похоже на пластиковый стаканчик: если катить его по полу, то он будет это делать не по прямой, а по дуге. Все из-за ассиметричной формы.

Благодаря такому подходу робот быстрее передвигается по лабиринту, даже если в нем есть движущиеся препятствия. Также конструкция позволяет роботу проходить через более узкие, чем его тело, пространства.