Змеи давно привлекают интерес учёных и инженеров, специализирующихся на робототехнике, из-за их универсального и эффективного перемещения в пространстве, особенностей зрения, строения тела. В то время как большинство работ было сосредоточено на изучении их волнообразных движений, существует пробел в анализе уникального способа передвижения чешуйчатых по прямой траектории для маневрирования в ограниченных пространствах. Обычно змеи перемещаются, широко извиваясь всем телом, но в узкой щели так не получится – здесь у них другая «походка», которую и подвергли научному рассмотрению.

Данная разработка ценна при поисках людей в разрушенных зданиях, при попадании под камнепады и обвалы в горах и вообще важна в самых разных областях – от поисково-спасательных операций до полевых инспекций и космических исследований. Такой модульный мягкий робот по аналогии со змеёй сконструирован в Университете Южной Дании. Подробности описаны в журнале Device, сообщает журнал «Наука и жизнь».

Змей можно считать высокоэффективными опорно-двигательными аппаратами, поскольку у них отсутствует жёсткий скелет и они не поднимают свой центр масс в той же степени, что животные с короткими ногами. Особи демонстрируют четыре основных способа наземного передвижения (змеевидное, извилистое, гармошкой и прямолинейное), наряду с несколькими другими «походками», зависящими от окружающей среды. Всё это обеспечивает им обширный «репертуар» движений для адаптации практически к любой местности. Поэтому змеи представляют собой привлекательный путь для исследования с точки зрения биоинспирированной робототехники.

В данной работе учёные исследовали прямолинейное передвижение пресмыкающихся. Они применили механизм, который в чём-то напоминает движения мехов гармошки: тело собирается в небольшие складки, затем робот-змея упирается хвостом о поверхность, и складка за складкой распрямляется вперёд. Затем к поверхности прижимается передняя часть тела, и к ней уже складка за складкой подтягивается хвост. Разработчики уточняют, что это не гусеницеобразное движение: тело не поднимаются волной над поверхностью, все складки горизонтальны и лежат на земле. Робот, естественно, соединён с воздушным насосом. Быстро ползать таким способом не получится и энергозатраты приличные, но в некоторых ситуациях иначе не получится.

Приоритет в будущих разработках должен быть направлен на оптимизацию корпуса робота и дополнительные исследования, направленные на систематическое изучение взаимосвязи между параметрами приведения в действие (амплитуда, период, последовательность) и характеристиками поверхности грунта. Пока же ноу-хау успешно передвигается по синтетическим дорожкам, даже когда поверхность наклонная, по бетону и асфальту. Скорость его пока 18 см/мин.