ТехнологииВ скором будущем мягкие роботы заменят своих металлических коллег (+Видео)

В скором будущем мягкие роботы заменят своих металлических коллег (+Видео)

Применяемые зачастую для облегчения условий труда промышленные роботы в процессе эксплуатации представляют серьезную опасность для человека. Известен трагический случай, когда в 2015 году сотрудник фабрики Volkswagen в Германии погиб после того, как вышедшая из строя роботизированная установка ударила его в грудь и придавила к металлическому ограждению.

Чтобы свести к минимуму возникновение несчастных случаев, на производстве стали устанавливать защитные ограждения для всех роботизированных систем. Таким образом обеспечивалась безопасность рабочей среды, но полностью исключалось допустимое сотрудничество в системе «робот-человек». А что если попробовать сделать сам промышленный робот мягким?

Мягкие роботизированные манипуляторы будут изготавливаться из легких эластичных материалов, таких как пластмасса и резина. При столкновении с человеком такое устройство кроме раздражения вряд ли сможет причинить ощутимый вред. Отпадет необходимость в защитных ограждениях, возобновив сотрудничество между роботом и человеком на качественно новом уровне.

В последнее время усилия многих исследователей сосредоточены на гибких роботах. Ученые все больше стали обращать внимание на свойства живых существ, не имеющих внутреннего опорного скелета, таких как гусеницы, черви, осьминоги или хобот слона и пытались скопировать их на механической основе. Такой подход позволит делать то, что ранее казалось невозможным. Например, производить захват деликатных объектов, не повреждая их или полностью обхватывать предметы. Поскольку мягкие роботы отличаются своей легкостью, последствия при столкновении с ними будут минимальными. Плюс такие роботы деформируются при ударе, распространяя силу на большую площадь и уменьшая вероятность травмы.

До сих пор мягкие роботы, как правило, были маленькими и не могли совершать манипуляции с большим весом. Без опорного скелета большие роботы, как и животные, не имели бы достаточной силы для поддержания своего собственного веса. Это и ограничило применение мягкой робототехники для таких устройств, как захваты и «руки».

В Центре автономных систем и робототехники в Университете британского Солфорда создали робот-манипулятор с переменной жесткостью, который по мнению разработчиков, достигнет прогресса в направлении создания более крупных мягких роботов. Роботизированная «рука» весом около 1 кг сможет поднимать и перемещать грузы в 5 кг. По сравнению с традиционными жесткими роботизированными устройствами эта особенность позволит мягким роботам поднимать предметы во многом превосходящие их по массе. 



В отличие от традиционных промышленных роботов с жесткой механической конструкцией,  новое устройство состоит из группы пневматических мышц, изготовленных из легких резиновых и пластиковых камер, которые сокращаются под действием воздушного давления. По сути, это надувной робот. Его форма и размер определяются степенью мышечного сокращения, позволяя подобно хоботу слона изгибаться во всех направлениях по всей своей длине.

Подобно человеческому телу, некоторые группы мышц по своей функции действуют в сторону, противоположную другой группе мышц. Вместе с тем увеличение мощности мышечного сокращения делает конструкцию робота более жесткой. Полученный эффект напоминает реакцию человеческого организма на внешние раздражители. Так, если мы напрягаем трицепсы и бицепсы, наш локоть остается в том же положении, но сустав становится более жестким и менее подвижным.



Существуют и другие способы создания крупных мягких роботов. Например, другой подход предполагает использование искусственных сухожилий для передачи механической силы от жестких двигателей к мягкой «руке».

Несмотря на проводимые исследования, разработка больших и мягких роботов остается проблемой. Чем крупнее робот, тем тяжелее и опаснее он станет для человека. Но и в этом случае на помощь придут инновационные материалы. Например, двумерная форма углерода, известная как графен – один из самых прочных, гибких и легких материалов современности. Возможно, однажды мы сможем увидеть крупных роботов, изготовленных на основе этого материала. Благодаря таким достижениям в области мягкой робототехники рабочие на заводах смогут безопасно взаимодействовать со своими роботизированными коллегами в рабочей среде, оставив в прошлом защитные ограждения.


 

Автор: Вадим Егунов: 25.01.2018

Источник: Theconversation.com

 

comments powered by HyperComments
Узнать цену / Купить
Робот
Ваше имя *
Название организации *
Телефон *
Email *
Введите код с картинки:
Введите код
 Принимаю политику конфиденциальности