Ученые из Университета Корнелла разработали резиновый деформируемый насос, который имитирует работу сердца и способен обеспечить мягких роботов системой кровообращения. В будущем разработка может применяться не только для роботов, но и для поддержания кровообращения при лечении сердечно-сосудистых заболеваний.

Если у роботов будет сердце, то многое может измениться…

У Железного Дровосека сердца не было. У сегодняшних мягких роботов тоже с «сердцами» не все в порядке. Насосы с электропитанием, которые функционируют, как их «сердца», настолько жесткие и громоздкие, что их приходится выносить из «тела» робота, а это крайне неудобно.

Исследователи Университета Корнелла предложили механизм, который приводится в действие гидродинамическими и магнитными силами. Он достаточно производителен и компактен, чтобы обеспечить систему кровообращения мягких роботов. Железного Дровосека можно поздравить. Теперь у него все будет хорошо.

Дела сердечные

Сердце робота в разрезе / Cornell University Деформируемый насос для мягких роботов состоит из силиконовой трубки с проволочными витками, расположенными вокруг ее внешней поверхности. Внутри трубки находится магнит с твердым сердечником, который движется вперед и назад, подобно плавающему поршню, чтобы толкать жидкость.

Подобно людям и животным, мягким роботам нужна система кровообращения для накопления энергии и питания их конечностей при выполнении сложных задач.

Новый эластомерный насос состоит из мягкой силиконовой трубки с проволочными витками (соленоидами), расположенными вокруг ее внешней поверхности. Зазоры между витками позволяют трубке изгибаться и растягиваться. Внутри трубки находится магнит с твердым сердечником, окруженный магнитореологической жидкостью — эта жидкость затвердевает под воздействием магнитного поля, что удерживает сердечник в центре и создает необходимое уплотнение. В зависимости от того, в каком направлении приложено магнитное поле, магнит с сердечником можно перемещать вперед и назад, подобно плавающему поршню, чтобы проталкивать жидкости, такие как вода и эмульсия с низкой вязкостью.

Исследователи провели эксперимент, чтобы продемонстрировать, что система может поддерживать постоянную производительность при больших деформациях. Ученые отслеживали различные параметры производительности, чтобы в будущем можно было адаптировать «сердце» для различных типов роботов. А возможно, не только роботов, но и для человека.