Инженеры изобрели нового робота, который вдохновлён бегом гепарда и движется благодаря пьезоэлектрическим материалам — тем, что вырабатывают электричество при деформации. Этот H-образный бионический пьезоэлектрический робот (H-BPR) весом всего 38 граммов и размерами 150 × 80 × 31 мм способен двигаться прямо, поворачивать и изменять радиус разворота, управляя напряжением. Он использует изгибные колебания пьезоэлектрических балок, чтобы имитировать бег гепарда, и достигает скорости почти 67 мм/с при напряжении 320 В.
Исследователи подробно изучили динамику и траекторию движения ног робота, а также провели компьютерное моделирование для оптимизации конструкции. Результаты показали, что робот с неравными по высоте ногами лучше справляется с подъемом, что поможет в будущем разрабатывать более устойчивые и проходимые модели.
Главное преимущество этого робота — простота конструкции. В отличие от аналогов, которые полагаются на сложные механизмы для перемещения, H-BPR использует прямое управление пьезоэлектрическими элементами, что делает его дешевле и проще в производстве. Кроме того, робот может не только ползать и бегать, но и подниматься по склонам, а радиус его разворота регулируется изменением напряжения.
В будущем разработчики планируют усовершенствовать модель — добавить миниатюрные камеры и датчики, а также улучшить устойчивость к экстремальным условиям. Это сделает робота идеальным для работы в сложных или опасных средах, например, для поисково-спасательных операций или инспекций в промышленности.
Этот проект — ещё один шаг к созданию умных бионических роботов, которые сочетают в себе простоту, эффективность и функциональность. Пьезоэлектрические материалы уже доказали свою перспективность в робототехнике, и такие инновации открывают новые возможности для их использования в реальных задачах.