MARVEL является аббревиатурой от «Магнитно-адгезивного робота для универсального и быстрого передвижения». Робот разработан командой Корейского передового института науки и технологий (KAIST). Каждая из четырех ног робота включает в себя как электропостоянный магнит (EPM), так и подошву из магнитореологического эластомера (MRE).
В отличие от обычного электромагнита, EPM требует энергии только для переключения между магнитным и немагнитным состояниями - другими словами, он не использует энергию для поддержания своей магнитной силы. MRE, используемый в подошвах, состоит из уретанового каучука, смешанного с частицами железа, в результате чего получается эластичный и ферромагнитный материал.
Чтобы карабкаться по вертикальным металлическим поверхностям или даже ходить вверх ногами по металлическим потолкам, MARVEL просто включает и выключает магнетизм своих ножек, двигая каждую из них вперед. В то время как EPM обеспечивают всю силу притяжения, подошвы MRE обеспечивают сцепление, необходимое для предотвращения скольжения робота вниз.
Комбинация этих двух технологий позволяет MARVEL сохранять свое положение на металлической стене или потолке даже при воздействии внешней вертикальной силы до 54,5 кг или горизонтальной силы до 45,4 кг. Робот MARVEL весит около 8 кг.
В ходе проведенных испытаний робот мог взбираться по стенам с максимальной скоростью 70 см в секунду и ходить по потолкам со скоростью до 50 см в секунду. У него не было проблем с переходом между ходьбой по полу, стенам и потолку, а также он мог перешагивать через препятствия высотой 5 см.
Последняя возможность дает MARVEL явное преимущество перед гусеничными или колесными роботами для перемещения по стенам.
Кроме того, даже когда вертикальные металлические поверхности были покрыты краской, пылью или ржавчиной, робот мог подниматься со скоростью 35 см в секунду. Это важный момент для его реальных применений, которые включают осмотр, техническое обслуживание или ремонт таких сооружений, как корабли, мосты, радиомачты, резервуары для хранения и железные балки на строительных площадках.
«Благодаря использованию магнитных подошв, состоящих из EPM и MRE, и контроллера нелинейной модели с прогнозированием, пригодного для лазания, робот может быстро перемещаться по различным ферромагнитным поверхностям, включая стены и потолки», - говорят разработчики. «Мы считаем, что эти возможности расширят мобильность и места, куда могут отправиться роботы».