Щупальца осьминога послужили прототипом для мягкого роботизированного захвата

Современные роботизированные захваты имеют узкую специализацию и не приспособлены манипулировать широким спектром предметов по форме и содержанию. Исправить это могла бы так называемая «мягкая» робототехника. Исследователи не раз и не два пытались и пытаются создать универсальный захват. Как и во многих других случаях, на помощь приходит природа.

Группа исследователей из Гарвардского университета Висса, Школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и пекинского Университета Бейхан (Beihang University) разработали мягкий манипулятор, повторяющий форму и принцип работы щупальца осьминога. Это не первая попытка подглядеть решение у природы и, конкретно, у осьминогов. Раньше исследователи создавали как гибкие щупальцеобразные захваты, так и системы с всасывающими присосками. Но комплексной разработки до сих пор не было, уверяют учёные.

Более того, на этот раз исследователи подошли к вопросу копирования у природы ещё тщательнее. Были изучены углы наклонов конусообразных щупальцев разных видов осьминогов. Учёные собрали внушительную базу данных. Форма нового искусственного манипулятора-щупальца взята не с потолка, а получена на основе количественных оценок форм щупальцев настоящих осьминогов. Эта форма, кстати, позволила новому манипулятору доставать предметы из узких ниш, откуда придуманные ранее манипуляторы доставать предметы не могли.

Наконец, новые щупальцеобразные захваты в комплексе опираются как на физический хват искусственным щупальцем, так и на эффект присосок. Форма, размеры и распределение присосок на гибком манипуляторе тоже довольно точно копируют то, что эволюция вывела для осьминогов.

Искусственный манипулятор управляется двумя клапанами. Один клапан управляет давлением в щупальце (как правило, оно повышенное), а второй клапан создаёт разрежение воздуха в присосках. В комплексе оба механизма позволяют новому захвату брать мелкие и крупные предметы произвольной формы, даже мягкие листы бумаги. Наконец, манипулятор прекрасно справился с захватом живого краба, и краб при этом не пострадал. О результатах работы учёные рассказали в свежем выпуске журнала Soft Robotics, но доступ к статье платный.