Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Группа исследователей из Лаборатории биоинспирированной мягкой робототехники Istituto Italiano di Tecnologia разработала новый мягкий роботизированный привод в виде «руки» с многосуставными «пальцами», которую при работе можно масштабировать в различных размерах, вплоть до уменьшения в пределы 1 сантиметра.
В статье, опубликованной в научном журнале Science Robotics, итальянские разработчики описали технологию своего нового привода и то, насколько хорошо он работал, когда они протестировали его в различных обстоятельствах.
Инженеры, работающие над проектами эластичной робототехники, давно знакомы со стандартными пневматическими приводами искусственных мышц. Но из-за большого количества сложных деталей в своей конструкции такие устройства, как правило, успешно работают только при строго заданном им размере. В своей новой разработке исследователи IIT смогли прибавить таким приводам новую функцию, что привело к возможности уменьшения размера привода.
Новые пневматические искусственные мышечные приводы от IIT работают, нагнетая воздух в небольшие мешочки, похожие на воздушные шары, либо совершая обратный процесс. Они не только расширяются и сжимаются, но и могут сгибаться, потому что сделаны из эластичных материалов на основе смолы. При использовании в сочетании с такими механизмами, как роботизированные «руки», искусственные мышцы позволяют захватывать и скручивать заданную им цель.
Чтобы уменьшить количество сложных деталей в конструкции, исследователи скорректировали мешочки, добавив к ним складки. Это уменьшило размер мешков по мере удаления воздуха без необходимости добавления других частей, что делает подобный функционал особо полезным в устройствах гораздо меньшего размера.
Помимо этого, разработчики применили полимерную смолу, которая обладала более гибкими свойствами, чем те материалы, которые обычно используются в таких роботизированных устройствах.
Опытные приводы, которым дали название GRACE (сокращение от установленного обозначения разработки как «Приводы на основе системы GeometRy, которые сжимаются и удлиняются»), были напечатаны на 3D-принтере, что позволило использовать их в самых разных масштабах.
Научная группа IIT протестировала приводы GRACE в различных условиях, в основном в зависимости от заданных им размеров. В частности, исследователи изготовили один из приводов с диаметром лишь 1 см и весом 8 граммов, добавили его к роботизированному устройству-захвату и обнаружили, что он способен поднимать груз массой до 8 килограммов.
Кроме того, разработчики сконструировали роботизированную «руку» размером с человеческую, используя 18 приводов разного размера. Тестирование показало, что такой манипулятор способен сгибать пальцы, вращаться в запястье и скручиваться в пределах своей «ладони».