Способность роботов передвигаться по вертикальным стенам и даже потолку чрезвычайно важна для современного общества – именно такие аппараты могли бы выполнять целый спектр черновых работ, который сегодня выпадает на долю человека. Это не только банальная очистка стен, окон и других труднодоступных поверхностей (впрочем, это работа считается опасной, и было бы неплохо доверить ее именно роботам), но и исследование зданий на возможность трещин и иных дефектов конструкции.
К данному моменту инженеры-роботехники уже создали подобные аппараты, однако они имеют существенные недостатки – для «крепления» аппарата к стене или потолку используются специальные насосы, создающие вакуум внутри «присоски». К тому же конструкция подобных роботов является многосекционной. Это в совокупности приводит к высокой потребляемой аппаратами мощности. И либо нужно использовать кабель для подвода электроэнергии, что не позволяет говорить о полной автономности робота, либо смириться с низким временем автономной работы устройства.
Аппарат, лишенный указанных недостатков, уже разработан исследователями из университета Карнеги-Мелоуна. Достоинствами аппарата являются: его чрезвычайная компактность, возможность передвижения по вертикальным и горизонтальным поверхностям, простота конструкции. Как и большинство разработок в области роботостроения, исследователи в данном случае черпали вдохновение у природы, и за образец была взята способность геккона к передвижению по абсолютно любым поверхностям. Изучая уникальные способности животного ученые обнаружили, что его удерживают крохотные волоски на лапах – используется такой широко известный феномен, как силы Ван-дер-Ваальса. Хотя их величина чрезвычайно мала, она во много раз увеличивается за счет огромного количества волосков.
Робот оказался очень компактным – величиной с человеческую ладонь и весом 60 граммов. Разработчики дали ему наименование Tankbot, и такое решение отнюдь не случайно, ведь он оснащен парой миниатюрных гусениц. Именно на них и расположены клейкие микрообъекты, изготовленные из эластомерного материала. И хотя форма этих элементов значительно отличается от формы волосков, что наблюдается в случае геккона, величина возникающих сил Ван-дер-Ваальса вполне позволяет аппарату передвигаться по вертикальной поверхности, и даже нести небольшую полезную нагрузку.
К сожалению, этого оказывается недостаточным для того, чтобы аппарат мог передвигаться по горизонтальной поверхности вверх дном. На этот случай разработчики подготовили несколько модифицированную конструкцию, которая предусматривает использование все того же «липкого» материала. За передвижение и крепление аппарата отвечают четыре параллельные планки, оснащенные несколькими «присосками». Проведенные тесты показали, что такая модификация позволяет аппарату перемещаться на дистанцию до 30 метров.
Впрочем, у разработки есть и недостатки. Главным из них является загрязнение эластомера, вследствие чего резко падает «сцепление» робота с поверхностью. Именно на этой проблеме разработчики сосредоточат свои усилия при дальнейшей модернизации аппарата.
newscientist.com
