Вдушевленный мышечным роботом наносит самые плотные пространства

Исследовательская группа Postech разработала тонкий, гибкий роботизированный привод, вдохновленный мышечными белками человека. Такой тонкий, как бумага, но способная генерировать сильные силы, этот робот может маневрировать через узкие места и манипулировать объектами, что делает его подходящим для широкого спектра применений – от хирургических роботов до промышленного оборудования. Исследование было опубликовано в Природная связьПолем

Большинство обычных роботов построены с жесткими металлическими компонентами, придавая им прочность, но ограничивая их способность выполнять деликатные движения или работать в ограниченных условиях.

В медицинской области растет потребность в роботах, которые могут помочь с операциями внутри человеческое телоПолем В промышленных условиях необходимы гибкие роботы для таких задач, как осмотр сложного механизма или очистка узких трубопроводов. Тем не менее, технологии, которые сочетают в себе как гибкость, так и силу, не хватало – до сих пор.

Команда, в том числе доктор Хюнг Гон Шин из Отдела робототехники Samsung Electronics (ранее доктор философии в Postech), а также профессора Кихун Ким и Ван Кьюн Чунг из Департамента машиностроения в Постче (Университет науки и технологий Поханга), превратились в мышечные движения для вдохновения.

Они имитировали функцию миозина, белка в мышцах, который генерирует большие движения посредством повторных небольших сокращений. Используя эту концепцию, они разработали тонкий пневматический привод в форме листа.

На первый взгляд, привод, по-видимому, является простым листом, но внутри он содержит десятки небольших воздушных камер и многослойные многоканальные воздушные пути.

Когда воздух вводится последовательно в лист, поверхностные выступы движутся в нескольких направлениях, постепенно накапливая небольшие силы для получения более крупных движений. Даже при согнутом привод может ползти, как гусеница, используя только его выступления. Поверхность может двигаться в шести направлениях – вверх, вниз, влево, вправо и вращение – и обеспечивает гибкий контроль над скоростью и расстоянием.

Исследовательская группа подтвердила производительность своей технологии посредством ряда экспериментов. В тестах на манипуляции с объектами робот двигался с деликатной точностью, похожим на человеческие пальцы, и он также успешно выполнил задачи, включающие движущиеся объекты под водой.

Примечательно, что он может выполнять задачи, такие как очистка узких трубопроводов, которые трудно для обычных роботов. Кроме того, команда разработала Математическая модель Чтобы предсказать движения робота, заложить основу для разнообразных будущих проектов и применений.

Ожидается, что это исследование принесет инновационные изменения как в повседневную жизнь, так и в отрасль. В медицинских учреждениях роботы могут помочь с точными операциями, пройдя через небольшие отверстия.

В промышленных средах они могут выполнять различные задачи, такие как проверки в ограниченных пространствах. Кроме того, применительно к роботам для уборки дома и ухода, они должны взаимодействовать с людьми более деликатным и отзывчивым образом.

Профессор Кихун Ким объяснил значение этого исследования как «успешно интегрирующую сложную трехмерную пневматическую сеть в тонкую и гибкую структуру, что обеспечивает многонаправленные движения посредством био-вдохновленного подхода».

Он добавил: «Мы надеемся, что эта технология будет применена в различных областях, включая Хирургические роботысовместные роботы в промышленных условиях и разведочных средах ».