ТехнологииИскусственные мышцы сделают мягкие захваты сверхсильными (+Видео)

За последнее десятилетие в развитии так называемой мягкой робототехники произошел значительный прогресс. Исследователи во всем мире экспериментировали с различными материалами и конструкциями, чтобы добиться повышенной гибкости захватов. Однако такое повышение гибкости неминуемо снижало прочность всего механизма в целом из-за использования мягких материалов для захватов.

Исследователи из Института Висса при Гарвардском университете и Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института создали искусственные мышцы по образцу робота из оригами. С такими мышцами захваты станут «сверхсильными» и смогут поднимать как хрупкие предметы, так и предметы до 1000 раз превышающие их собственный вес. Сами мышцы невероятно легкие: при весе всего 2.6 грамма они могут поднять 3-х килограммовый предмет.

Как же устроен мягкий захват с такими мышцами?  Внутри захвата находится «скелет» из металла или пластика, а пространство заполнено жидкостью или воздухом. Своеобразной «кожей» для мышц служит пластиковое или текстильное покрытие. Внутри захвата создается вакуумная среда. Генерируемое сокращением мышц напряжение порождает движение. В результате для регулирования движений захвата не требуется какой-либо дополнительный источник энергии или воздействие человека. Такие вакуумные мышцы имеют низкий риск разрыва или вероятность какого-либо другого повреждения. Кроме этого они не расширяются при работе, что позволит использовать их вместе с подходящими роботами при проведении операций на теле человека.

Мышцы отличаются компактностью и простой использования. Они отлично подходят для мобильных или стационарных систем, где проблематично размещать крупногабаритные тяжеловесные устройства. Их размеры могут составлять от нескольких миллиметров до метра, поэтому их можно использовать с миниатюрными хирургическими инструментами, роботизированными экзоскелетами, манипуляторами для глубоководных исследований и даже для освоения космоса. Мышцы способны генерировать примерно в шесть раз больше силы на единицу площади чем скелетные мышцы млекопитающих. На их создание уходит всего 10 минут и себестоимость одной мышцы составляет менее 1 доллара.

Автор: Елизавета Эрмант: 03.12.2017
Источник: Harvard