Специалисты Итальянского технологического института (IIT) в Генуе, одного из ведущих научно-исследовательских центров Италии, разработала новый тип гибкого роботизированного манипулятора, который способен масштабироваться в размерах для выполнения различных задач. 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».