Калифорнийские инженеры разработали робота, работающего исключительно на пневматической системе, где сжатый воздух и надежные клапаны обеспечивают движение ног и управление движением.
Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали прототип робота, не содержащего электронных компонентов. Движение робота обеспечивается пневматическими системами, подключенными к баллону со сжатым воздухом. По мнению разработчиков, эти доступные, простые и надежные устройства могут найти применение не только в индустрии развлечений, но и в будущем – в условиях, где обычная электроника оказывается неэффективной.
Новому роботу посвящена статья В журнале была опубликована работа Майкла Толли (Michael Tolley) и его коллег Science Robotics. Каждая из четырех конечностей машины включает три пневматические трубки, выполняющие роль «мускулов». Отдельный клапан контролирует давление в каждой трубке, обеспечивая их независимое управление. Неравномерное наполнение трубок позволяет изгибать ногу в заданном направлении, обеспечивая опускание на опору или подъем вверх. Интересно, что трубки противоположных конечностей соединены между собой, что упрощает их синхронное сгибание и разгибание.
Авторы указывают на то, что данные пневматические системы демонстрировали и раньше, однако все они требовали электроники для управления движением. Им же удалось реализовать в виде пневматических устройств и все контролирующие схемы. Реагируя на команду оператора или сигналы датчиков, робот в нужном порядке наполняет трубки конечностей сжатым воздухом и вовремя «сдувает» их, двигаясь в нужную сторону.
«Такой подход дает возможность разрабатывать достаточно сложные «робомозги», — говорит Майкл Толли. — Однако наше внимание сосредоточено на самой простой «нервной системе», необходимой для управления ходьбой. Работа устройства действительно напоминает принципы работы нервной системы, а точнее, безусловных рефлексов. Оно использует даже аналог генераторов упорядоченной активности — структур нервной системы, генерирующих ритмические импульсы, необходимые для согласования движений.
Действительно, вместо живых клеток функцию эту выполняет у робота осциллирующая система, состоящая из трубок и клапанов. Они регулируют подачу сжатого воздуха в отдельные конечности машины. Примитивные сенсоры также реализованы без использования электроники. На иллюстрации представлена упругая сфера, заполненная жидкостью и установленная на выдвижной мачте. Она выступает в роли датчика прикосновения: при столкновении с препятствием сфера сжимается, перекрывая управляющий клапан и изменяя направление движения.