Гибкий пневматический робот умеет ходить и осязать без электронных микросхем и датчиков — Naked Science
18 февраля
Сергей Васильев
4

Гибкий пневматический робот умеет ходить и осязать без электронных микросхем и датчиков

5.4

Инженеры из Калифорнии сконструировали полностью пневматического робота, который использует сжатый воздух и надежную систему клапанов для перемещения ног и контроля за движением.

©UC San Diego

Команда инженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего представила прототип робота, который не требует никаких электронных компонентов. Перемещается он при помощи пневматических устройств, связанных с баллоном сжатого воздуха. Разработчики уверены, что такие дешевые, простые и надежные системы найдут широкое применение не только в индустрии игр и развлечений, но когда-нибудь будут использоваться при работе в экстремальных условиях, где обычная электроника не справляется.

Новому роботу посвящена статья Майкла Толли (Michael Tolley) и его коллег, опубликованная в журнале Science Robotics. Каждая из четырех конечностей машины состоит из трех заполняемых воздухом трубок-«мускулов». Каждая трубка управляется независимо, с помощью собственного клапана, который контролирует давление в них. Неравномерное заполнение трубок позволяет изгибать ногу в нужном направлении, то опуская ее на опору, то поднимая вверх. Любопытно, что трубки противоположных конечностей связаны друг с другом, что облегчает их синхронное сгибание и разгибание.

©UC San Diego

Авторы отмечают, что подобные пневматические системы демонстрировали и раньше, однако все они требовали электроники для управления движением. Им же удалось реализовать в виде пневматических устройств и все контролирующие схемы. Реагируя на команду оператора или сигналы датчиков, робот в нужном порядке наполняет трубки конечностей сжатым воздухом и вовремя «сдувает» их, двигаясь в нужную сторону.

©UC San Diego

«Такой подход позволяет создавать довольно сложные “робомозги”, — говорит Майкл Толли. — Однако мы сфокусировались на простейшей “нервной системе”, достаточной для контроля ходьбы». Устройство действительно напоминает работу нервной системы — точнее говоря, безусловных рефлексов. Она использует даже аналог генераторов упорядоченной активности — участков нервной системы, производящих ритмические сигналы, которые позволяют нам координировать моторную активность.

Правда, у робота эту функцию выполняют не живые клетки, а осциллирующая система трубок и клапанов, которые контролируют порядок подачи сжатого воздуха в ту или иную конечность машины. Без электроники реализованы и ее примитивные сенсоры. На иллюстрации можно видеть упругую сферу, заполненную жидкостью и размещенную на выдвижной мачте. Она служит датчиком прикосновения: столкнувшись с препятствием, сфера сдавливается, закрывая управляющий клапан и меняя направление движения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

-
0
+
Вот это прямо жара. Без электроники такую штуку сделать в нашу электронную эпоху - это впечатляет. Что ни говори, а легкодоступность электронных устройств сильно расслабляет и расхолаживает. В плане решения инженерных задач.
    18.02.2021
    -
    0
    +
    "Реагируя на команду оператора" команды оператора как передаются?)
    +
      ещё комментарии
      18.02.2021
      -
      2
      +
      За роботом тянутся трубочки по которым и подаются "команды" оператора" скорей всего точно так же - пневматикой, через перепады давления, а не электрические импульсы. Другой вопрос что скорость передачи электрических сигналов гораздо выше чем волн в жидкости и вряд ли такие "робомозги" смогут похвастаться быстродействием.
    07.03.2021
    -
    0
    +
    Учитывая современный уровень САПР считаю, что мы ещё не всё выжали из механики, гидравлики и пневматики, а и ещё материаловедение нам в помощь 😊. ... Стимпанк ... Дизельпанк... а это настоящий Пневмопанк
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: