Мягкие искусственные мышцы наделят роботов огромной силой — Naked Science
5 минут
Редакция

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.
Сегодня, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

7 часов назад
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

7 часов назад
10 минут
Мария Азарова

Исследование предоставило доказательства более плохого состояния костей тех, кто придерживается веганской диеты. Также исследователи обнаружили комбинацию биомаркеров, связанных с питанием, которые могут способствовать здоровью костной ткани.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

2 марта
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Сегодня, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: