Мягкие искусственные мышцы наделят роботов огромной силой - Naked ScienceNaked Science
29.11.2017, 05:46
5 минут
Naked Science
24

Мягкие искусственные мышцы наделят роботов огромной силой

Искусственные мышцы из сокращающейся кожи на складном скелете сделают движения мягких роботов точными и невероятно сильными.

robohand0

Гарвардские инженеры разработали мощные искусственные мускулы для «мягких» роботов: рука-манипулятор способна поднимать груз, превышающий ее собственный вес в 1000 раз. По словам Даниэлы Рус (Daniela Rus) и ее коллег, в производстве система будет обходиться дешевле доллара. Статью разработчиков публикует журнал Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

 

В самом деле, использование мягких робототехнических систем обещает сделать устройства более универсальными, биосовместимыми и эффективными при выполнении массы повседневных задач. Однако попытки сконструировать роботов из мягких полимеров наталкиваются на неизбежные последствия: они оказываются слишком «слабосильными», что снова ограничивает круг их потенциальных применений.

 

Настоящую «суперсилу» обещает дать мягким роботам новая система гарвардских инженеров. «Мы были очень удивлены, насколько мощными оказались приводы, – говорит профессор Даниэла Рус. – Мы, конечно, ожидали более высокой функциональности, чем обычно у мягких роботов. Но мы не ждали увеличения в тысячи раз. Это как дать им “суперсилу”». По словам Даниэлы Рус, на основе такой системы могут быть созданы роботы для множества разных применений.

 

Состоит она из внутреннего скелета, который может быть выполнен из металла или пластика. Скелет окружается герметичными полостями для движения газа или жидкости и, наконец, покрывается внешним слоем «кожи». Понижение давления за счет откачивания жидкости или газа заставляет ее «прилипать» к скелету и создает в нем напряжения, которые приводят к движению. Конструкция определяет, как и куда будет направляться движение, которое создает сокращение искусственной мышцы. Ученые показали, как, меняя ее, можно добиваться нужных движений.

 

 

Авторы сконструировали десятки таких устройств на основе различных материалов скелета и «кожи», приводимых в действие водой и воздухом. Один вариант обеспечивает высокий уровень сокращения от исходной длины; другой дал точность, которая позволяет поднять цветок, не сломав его; третий просто сворачивается спиралью.

 

Геометрия скелетного каркаса заимствована из японской техники оригами / ©Shuguang Li, Wyss Institute at Harvard University

 

Как показали измерения, эти движения отличаются внушительной мощностью. По оценке ученых, система способна выдавать вшестеро больше силы на грамм собственного веса, чем весьма эффективные мускулы млекопитающих: 2,6 г искусственных мускул могут поднять объект весом до 3 кг. Более того, простое и не требующее специальных материалов, оно должно обходиться в производстве в считанные центы.

Вчера, 15:43
8 минут
ТюмГУ

В ТюмГУ предложили объединить существующие направления изучения творчества немецкого литератора, Винфрида Георга Зебальда, книги которого становятся все более популярными в нашей стране.

17 октября
4 минуты
Никита Шевцов

SpaceX подала запрос в Международный союз электросвязи, чтобы получить разрешение на вывод на орбиту 30 тысяч спутников Starlink в дополнение к уже запланированным 12 тысячам.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.