Оригами-подобный мягкий робот может поднимать вес, в тысячу раз превышающий собственный
Применение мягких роботов позволяет машинам двигаться таким образом, чтобы имитировать живые организмы, но повышенная гибкость обычно означает снижение силы, что ограничивает их использование. Теперь ученые из MIT CSAIL & Harvard разработали искусственные мышцы-оригами, которые добавляют столь необходимую силу мягким роботам, позволяя им поднимать объекты, весящие в 1000 раз больше, чем их собственный вес, используя только давление воды или воздуха. Одна «мышца» весом 2,6 грамма способна поднять 3-килограммовый объект, что эквивалентно тому, как если бы утка подняла автомобиль.
Искусственные мышцы состоят из пластикового внутреннего скелета, окружённого воздухом или водой внутри герметично запечатанной пластиковой оболочки — эквивалента кожи. Приложение вакуума к внутренней части оболочки инициирует движение мышц, создавая напряжение, которое, в свою очередь, и создаёт движение. Направление расправления-сгибания мышцы не требуется источника питания или управления человеком, поскольку они определяются исключительно конструкцией скелета.
В ходе экспериментов исследователи создавали мускулы, которые могут поднять цветок с земли, закручиваться в катушку и сжиматься до 10 процентов от их первоначального размера. Они даже сделали мышцы из водорастворимого полимера, что означает: подобная технология может использоваться в естественных условиях с минимальным воздействием на окружающую среду. Другие потенциальные применения включают в себя глубоководные исследования, минимально инвазивные операции и трансформируемую архитектуру.
Мышцы масштабируемы — команда построила их в размерах от нескольких миллиметров до метра — и дешевы в производстве. Один мускул может быть сделан менее чем за десять минут при себестоимости материалов менее доллара. Даже сама исследовательская группа была удивлена, насколько эффективна изобретённая ими технология. «Мы были очень удивлены, насколько сильны мышцы. Мы ожидали, что они будут иметь более высокий функциональный вес, чем обычные мягкие роботы, но мы не ожидали увеличения силы в тысячу раз», — сказал директор CSAIL Даниэла Русь. «Это действительно похоже на представление об этих суперпопулярных роботах-трансформерах».
28.11.2017 15:29
