Колеса, меняющие форму благодаря натяжению поверхности жидкости, могут произвести революцию в вездеходной навигации

Исследователи из Корейского института машиностроения и материалов разработали колесную систему нового поколения, которая адаптирует свою жесткость в режиме реального времени, основываясь на свойствах поверхностного натяжения капель жидкости, что делает ее первой в своем роде. Она предлагает многообещающее решение давней проблемы баланса между скоростью и навигацией по препятствиям в роботизированных и транспортных системах.

Концепция колес с переменной жесткостью и адаптивных систем передвижения не так уж нова, особенно в робототехнике и транспортных средствах. Однако уникальной эту технологию делает особый механизм, вдохновленный поверхностным натяжением, который позволяет в режиме реального времени регулировать жесткость и форму колеса.

Традиционные колеса эффективны на ровных поверхностях, но с трудом преодолевают препятствия, что часто приводит к компромиссу между мобильностью и устойчивостью. Чтобы решить эту проблему, команда разработала "колесо с изменяемой жесткостью", которое может переходить от жесткой, круглой формы для высокоскоростного движения к мягкому, деформируемому состоянию для передвижения по пересеченной местности.

Регулируя натяжение проволочных спиц, соединенных с умной цепной структурой вокруг колеса, можно управлять его жесткостью и формой. Это позволяет ему сохранять свою форму на гладких поверхностях и деформироваться, чтобы приспособиться к препятствиям. Это похоже на то, как поверхностное натяжение возвращает капле жидкости ее круглую форму.

Испытания двухколесной инвалидной коляски показали способность колеса переключаться между состояниями в режиме реального времени, благодаря чему оно способно преодолевать препятствия радиусом до 40% от своего радиуса. Это уже значительное улучшение по сравнению с традиционными колесами и потенциальное применение в различных мобильных системах, включая робототехнику и транспортных средствах.

В исследовательской статье также говорится о будущих усовершенствованиях, таких как повышение долговечности колеса и интеграция его в более сложные системы. В целом, это колесо может стать отличным дополнением к тому, как роботы и транспортные средства перемещаются в сложных условиях. Например, оно может повысить мобильность вездеходных роботов, сделав их более подходящими для поисково-спасательных операций в зонах бедствий. Он также может улучшить характеристики внедорожников и инвалидных колясок, позволив им преодолевать неровные поверхности и препятствия с большей легкостью и устойчивостью.