Благодаря пневматике лапки павших пауков способны перемещаться, хватать и удерживать предметы, превосходящие по массе самих пауков, что открывает новую область роботостроения — «некроботику».
Инженеры из Университета Райса показали, что тела пауков способны реагировать на изменение внутреннего давления. Это свойство можно использовать для создания управляемых захватов для манипуляции мелкими предметами.
Доработки могут сделать их более эффективными и долговечными. Такой подход может стать основой нового направления «некроботики». статье, опубликованной в журнале Advanced Science.
Команда Дэниела Престона занимается разработкой робототехнических систем из необычных материалов, например, ткани. эластомерыИ гидрогели, пневматические, а также химические приводы. «Пауки также относятся к этой категории,» отметилПрофессор Престон: «Никто их ещё не применял, но у них хороший потенциал».
В отличие от позвоночных, использующих для передвижения мускулы, паукообразные применяют для этого гидравлику. У них в головогруди расположена камера с жидкостью. Давление из нее по трубочкам передается на лапки, заставляя их выпрямиться или автоматически сжиматься при падении давления. Это делает пауков достаточно простыми, но эффективными гидравлическими системами захвата.
Инженеры для демонстрации инновационного подхода проводили опыты с трупными паукамии из отряда… LycosidaeПауки разных размеров получали в головогрудь тонкую полую иглу, которую фиксировали клеем. К игле подсоединяли шприц. При накачивании воздухом лапки раздвигались, а при высасывании его — сжимались. Опыты показали, что такие конструкции функционируют более тысячи циклов, затем ткани и сочленения начинают существенно деградировать.
Система из пневматики и экзоскелета паука может удерживать груз массой на 30% больше своей собственной. У мелких пауков этот показатель выше, и ученые полагают, что использование останков самых крошечных видов позволит достичь еще большей грузоподъемности. Ученые связывают деградацию после 1000 циклов с потерей влаги, а срок службы можно продлить с помощью защитного полимерного покрытия. Возможно, инженерам удастся научиться управлять каждой лапкой отдельно, как это делают пауки.
Авторы настолько уверены в перспективности нового подхода, что дали ему специальное название — «некроботика». «Есть множество задач типа “захватить — поднять — перенести”, повторяющихся манипуляций с объектами на малом масштабе, — объясняет профессор Престон. — Это может быть даже сборка микроэлектроники. К тому же пауки биоразлагаемы, поэтому не внесут дополнительного загрязнения, что остается проблемой для более традиционных компонентов».