29.11.2017
Редакция Naked Science
502

Мягкие искусственные мышцы наделят роботов огромной силой

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

robohand0
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 12:19
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

Вчера, 09:00
Оксана Шолохова

Как показали американские ученые, убеждение в том, что человек работает со своими сильными сторонами, существенно влияет на успешность регуляции настроения.

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Вчера, 12:19
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: