Ученые создали мягкие “мышцы” для роботов и провели успешные испытания

Ученые создали мягкие "мышцы" для роботов и провели успешные испытания

Исследователи Северо-Западного университета разработали инновационный подход к созданию искусственных “мышц” для роботов, что позволяет сделать их более безопасными и гибкими. Новый мягкий и эластичный механизм, называемый актуатором, позволяет роботам двигаться путем расширения и сжатия, имитируя действия человеческих мышц.

С помощью этой технологии ученые создали мягкого робота, похожего на гусеницу, который смог успешно маневрировать по сложным путям в узких пространствах и поднимать значительные веса без сбоев. Актуатор был изготовлен методом 3D-печати из обычного резинового материала, что делает производство роботов более экономичным по сравнению с традиционными жесткими актуаторами.

Инженеры видят будущее, в котором мягкие роботы, вдохновленные движениями человеческих мышц, смогут безопаснее и экономичнее работать в среде, ориентированной на человека. Это открывает возможности для более широкого спектра применений, которые ранее были ограничены высокими затратами.

Исследователи стремились воспроизвести в роботах одновременное сокращение и затвердевание человеческих мышц. Для этого они разработали сложные структуры из резины, называемые “иерархическими сдвиговыми архитектурами” (HSA), которые позволяют добиться уникальных движений и свойств. Проблема заключалась в том, чтобы сделать эти HSA более мягкими и долговечными, что было достигнуто путем изготовления их из более мягкого резинового материала с использованием недорогого настольного 3D-принтера.

Для упрощения процесса приведения в действие в конструкцию был включен мягкий растяжимый резиновый сильфон, облегчающий мышцеподобные движения, управляемые одним двигателем. Такая инновационная конструкция упрощает процесс изготовления и повышает практичность мягких актуаторов для робототехнических применений.

Полученный мягкий робот, способный ползать в ограниченных пространствах, продемонстрировал как обратные, так и прямые движения с контролируемой скоростью, а также жесткость, достигаемую при полном растяжении. Эта жесткость имитирует естественное поведение мышц, позволяя роботам выполнять задачи с большей эффективностью и точностью.

Исследователи подчеркивают, что эти достижения приближают биоинспирированных роботов к реальности, позволяя им выполнять задачи, с которыми обычные роботы справляются с трудом. Этот значительный шаг вперед в области мягкой робототехники открывает новые возможности для разработки роботов, способных имитировать движения и поведение живых организмов.

Источник: sciencedaily.com

Science XXI