Роботи-восьминоги отримають щупальця, оснащені вакуумними присосками, надрукованими на 3D-принтері
В даний час різні робототехнічні дослідні організації все частіше і частіше створюють роботів, ідеї конструкцій яких були запозичені з оточуючого нас тваринного світу, так звані биовдохновленных роботів. Чотириногий робот AlphaDog, плазуючий робот RHex, підстрибуючи робот Sand Flea і швидкісні робот-гепард і робот-тарган VELOCIRoACH - всі вони були розроблені з метою збільшення ефективності використання роботів в операціях з ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій та військових операцій. Тепер, серед низки биовдохновленных роботів незабаром можуть з'явитися роботи, живим прототипом яких є восьминіг, підводні роботи-восьминоги.
Кілька команд дослідників вже працюють над створенням роботів-восьминогів, призначених для проведення пошуково-рятувальних операцій. Найбільших успіхів у цьому напрямку досягли дослідники з Гарвардського університету та італійські дослідники, що працюють в рамках проекту OCTOPUS. Їм вдалося розробити конструкцію гнучких щупалець і змусити робота з такими щупальцями пересуватися по поверхні.
Але до теперішнього моменту часу нікому не вдавалося якісно відтворити ще один елемент будови щупалець восьминога - його присоски. Живі восьминоги, в залежності від їх віку і габаритів, мають від десятків до сотень присосок на їх щупальцях. Ці присоски, за рахунок їх кількості можуть забезпечити достатню кількість сили, здатної утримати досить велику здобич або тіло самого восьминога, що висить на скелі.
Дослідники-робототехніки вже досить довго, принаймні протягом останнього десятиліття, намагалися створити штучний аналог присосок восьминогів. Перші дослідні зразки використовували вакуумні насоси, пов'язані з чашками-присосками. Однак, такий підхід має практично нерозв'язну проблему, коли одна або кілька присосок не щільно притиснуті до поверхні через них надходить повітря або вода на всю систему, що знижує її ефективність або призводить до повної відсутності ефекту присмоктування.
Кожна присоска восьминога активізується індивідуально, коли вона входить в зіткнення з захоплюється об'єктом. Це досягається за рахунок наявності власних м'язів і власних нервових закінчень в кожній з присосок. Наявність власних високочутливих нервових закінчень у кожній присоску виконує додаткову функцію, яка дозволяє восьминогу відчути і захопити об'єкт, що знаходиться поза полем його зору, тобто який він фактично не бачить.
Група, що складається з дослідників Науково-дослідницької лабораторії армії США, Біо-хімічної лабораторії Эджвуд і університету Меріленд створили автоматизовані присоски для щупалець восьминогів-роботів, які можуть активуватися індивідуально. Ці присоски, виготовлені за допомогою тривимірного принтера, можуть використовуватися не тільки на роботах-осьминогах, але і на роботах інших конструкцій, даючи їм додатковий інструмент і розширені можливості.
Замість того, щоб забезпечити кожну штучну присоску власним датчиком і елементом управління, дослідники розробили унікальну конструкцію самозахватывающей присоски, що приводиться в дію спеціальним еластичним клапаном. Вся система присосок приводиться в дію одним центральним вакуумним насосом. Але еластичний клапан перекриває канал подачі вакууму в тому випадку, якщо присоска не увійшла в контакт з поверхнею. У зворотному випадку клапан відкривається, в порожнині присоски створюється вакуум і вона прикріплюється до поверхні захоплюваного об'єкта. Таке рішення дозволяє уникнути витоків вакууму через присоски, що не увійшли в контакт з поверхнею, що, в свою чергу, дозволяє посилити силу присмоктування активних присосок.
Дослідники продемонстрували, що штучні присоски діють відмінно навіть на повітрі, чотири маленькі чашки присосок, розміром з кінчик пальця, можуть утримати вагу літрової пляшки з водою. А під водою, де утримує силі вакууму буде допомагати сила зовнішнього тиску води, такі присоски будуть діяти ще ефективніше. Але як тільки дослідники зберуться відправити роботів-восьминогів під воду, їм доведеться дещо змінити конструкцію вакуумної системи і використовувати інші матеріали для виготовлення присосок. А в даний час дослідники займаються експериментами з формою штучних "осьминожьих" присосок, вони намагаються знайти нову форму внутрішніх порожнин, використання якої може забезпечити максимальну силу присмоктування.