Прототип мускулистого сетчатого червя имитирует передвижение кольчатых червей.
Автор Санбэ Ким, рассказанный Флоре Лихтман |
«Если у вас нет ног, вы можете двигаться, деформируя свое тело. Дождевые черви делают это посредством перистальтического передвижения: мышцы в одном сегменте тела сокращаются, в то время как другие расслабляются, что создает бегущую волну, которая перемещает их вперед. Наш робот Meshworm передвигается таким образом, используя провода вместо мышц. Чтобы сделать мышечный сегмент, скручиваем проволоку в длинную узкую пружину, а затем сворачиваем пружину в трубочку. После этого соединяем несколько сегментов и накрываем их пластиковой плетеной сеткой, как сетку на вашем окне.
Мы используем никель-титановый сплав для мышц, потому что он меняет свою молекулярную структуру при температуре 160°F, что укорачивает проволоку, сжимает виток пружины и сжимает этот сегмент тела. Наш прототип — около пяти дюймов в длину и один дюйм в диаметре — имеет четыре сегмента, каждый из которых контролируется микропроцессором робота.
Небольшая батарея внутри обеспечивает электрический ток, который проходит по проводу; сопротивление провода делает его более горячим. Мы также добавляем проволочное сухожилие, которое проходит от головы до хвоста и сохраняет фиксированную общую длину червя. В результате, когда сегмент сжимается, тот, что находится за ним, вытягивается, и робот медленно продвигается вперед. К сухожилию также прикреплены мышцы, благодаря которым робот может поворачиваться влево или вправо.
Сетчатый червь может двигаться всего на несколько миллиметров в секунду, но он очень легкий — всего несколько граммов. А соотношение силы и веса мышц не имеет себе равных. Несколько граммов проволоки длиной в пару сантиметров способны поднять 10 килограммов. Поскольку робот мягкий и его можно уменьшить, мы считаем, что его можно использовать в качестве медицинского эндоскопа. Или их рой мог бы следить за небольшими местами, такими как человеческий кишечник. Мышцы сетчатого червя чувствительны к теплу, поэтому робот, вероятно, не подойдет для входа в горящее здание. Но в нем нет хрупких компонентов. Мы ударили по нашему прототипу молотком, 200-фунтовый парень наступил на него, и он уполз».
—Сангбэ Ким, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института.
