Инженеры Колумбийского университета спроектировали искусственную мышцу, которая делает роботов более сильными и ловкими

Инженеры Колумбийского университета спроектировали искусственную мышцу, которая делает роботов более сильными и ловкими

Инженеры Колумбийского университета спроектировали искусственную мышцу, которая делает роботов более сильными и ловкими

16 октября
Покажи другу:

Перед инженерами всегда встает непростая задача, когда речь заходит о создании мягких роботов, способных двигаться и функционировать в реалистичной манере, напоминающей живые организмы.

Тем не менее, исследователи из инженерского факультета Колумбийского университета во главе с профессором машиностроения Ходом Липсоном (Hod Lipson), разработали 3D-печатную синтетическую мягкую мышцу. Новая искусственная ткань с внутренней способностью к расширению не требует внешнего сервомотора или электронного оборудования, в отличие от ранее разработанных мышц.

Новый материал имеет высокую плотность деформации (расширяемость на грамм), которая в 15 раз больше, чем естественная мышца, и способен выдерживать нагрузку при поднятии веса, превышающего собственный в 1000 раз.

Существующие приводы мягкой робототехники, как правило, берут за основу принципы пневматического или гидравлического воздействия на гибкую эластомерную кожу, расширяющуюся, в тот момент, когда к ней подается воздух или жидкость. Внешние компрессоры и оборудование для регулирования давления, необходимые для таких технологий, препятствуют разработке версий подобных мышц, обладающих маленьким размером, и созданию роботов, которые могут передвигаться и работать независимо от них.

«Мы делаем большие шаги в создании умных роботов, но их тела все еще примитивны», считает Ход Липсон. «Это большая часть головоломки и, как и в биологии, новый привод может быть сформирован и видоизменен тысячами способов. Мы преодолели одно из последних препятствий в создании еще более реалистичных роботов».

Мягкая робототехника – это новая область для открытий и расширенного применения в других сферах. В отличие от жестких роботов, мягкие роботы могут копировать естественное движение, чтобы оказывать медицинскую помощь, выполнять задачи, требующие высокой точности, или собирать мягкие объекты.

Команда провела ряд тестов на искусственной мышце, в которых она продемонстрировала значительную способность к сокращению объема, а также к расширению до 900% при электрическом нагревании до 80°C.

Текст.jpg

«Наш мягкий функциональный материал может служить надежной мягкой мышцей, возможно, произведя революцию в том, каким образом решения на базе мягких роботов проектируются сегодня», поделился Аслан Мириев (Aslan Miriyev), автор исследования. «Мышца по своей сути очень гибкая и эластичная, при этом она сохраняет прочность. Это самый близкий эквивалент естественной мышцы из искусственного материала».

Исследователи будут продолжать улучшать свою разработку. В перспективе они собираются создать проводящие материалы для замены встроенного провода, ускорить времени реакции мышцы и увеличить срок ее службы. Долгосрочная цель команды – привлечение искусственного интеллекта для получения возможности полного контроля искусственной мышцы.


Источник: https://www.design-engineering.com/columbia-artificial-muscle-1004028118/





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

2268

количество
работ

4718