Инженеры из Японии и Франции разработали мягкие пневматические стопы для гуманоидного робота, которые могут в реальном времени менять жесткость в зависимости от типа поверхности. Стопы выполнены из силикона и способны переключаться от мягкого состояния к жесткому менее чем за 100 миллисекунд. Благодаря этому робот может на ходу подстраиваться под рельеф. Статья опубликована в журнале Advanced Robotics Research. От гуманоидных роботов все чаще ждут, что они будут работать в реальных условиях — на промышленных площадках, в больницах и жилых помещениях, где поверхность под ногами непредсказуема. В отличие от колесных или четвероногих двуногие роботы благодаря высокому центру тяжести более чувствительны к неровностям и ударным нагрузкам. При этом большинство существующих человекоподобных роботов ходят на жестких стопах. Это упрощает управление, но приводит к проскальзыванию и плохому поглощению ударов. Наиболее простое решение проблемы — мягкие подошвы для амортизации. Однако такой подход не позволяет подстраиваться под рельеф местности в реальном времени. Инженеры под руководством Ирен Фриццы (Irene Frizza) из совместной французско-японской лаборатории робототехники AIST-CNRS пришли к выводу, что идеальным решением была бы стопа, способная менять жесткость — по аналогии с тем, как мышцы человеческой стопы регулируют тонус в зависимости от поверхности. Они разработали мягкую пневматическую стопу с управляемой жесткостью и протестировали ее на реальном роботе. Ступня имеет трехслойную структуру. Верхний и нижний выполнены из мягкого силикона Ecoflex и имеют встроенные воздушные камеры, разделенные нерастяжимым нейлоновым слоем. Когда обе камеры накачивают одинаково, они создают противоположные силы относительно среднего слоя, что приводит к увеличению сопротивления изгибу, как и в случае мышц-антагонистов в человеческой стопе. Внутри силиконовых слоев расположены полые алюминиевые элементы, выполняющие роль скелета, а сама стопа разделена на пять сегментов, имитирующих пальцы. Для дополнительной прочности инженеры обмотали подошву кевларовым волокном, что позволило увеличить жесткость более чем на 40 процентов.