Мягкий трубчатый электрический привод для робота изобрели инженеры

Мягкий трубчатый электрический привод для робота изобрели инженеры

Инженеры Калифорнийского университета разработали технологию создания мягких, компактных, портативных многофункциональных роботов. Предварительно инженерами были созданы мягкие трубчатые приводы, работа которых электрически управляется. Этот подход облегчает интеграцию приводов с малыми электронными компонентами. Концепцию новых приводов наглядно продемонстрировали примером создания мягкого робота с автономным питанием. Робот без труда перемещается по ровным поверхностям, и способен перемещать различные объекты. Для перемещений используется мягкий захват, посредством которого захватываются и подбираются мелкие предметы.

Проблема сложных настроек

Проблема большинства конструкций мягких приводов заключается в достаточно сложных настройках. Этот момент очевиден, учитывая организацию контроля движения роботов путём прокачки воздуха или жидкостей через внутренние камеры. Создание роботов с приводами мягкого типа требует:

  • привязки приводного устройства к насосам,
  • крупным источникам питания,
  • другому специализированному оборудованию.

И вот, в результате проведённых исследований, инженеры Калифорнийского университета создали мягкие устройства, управляемые с помощью электричества. Электрическая функция делает трубчатые мягкие приводы совместимыми с большинством недорогих, доступных в продаже электронных устройств и батарей питания.

Устройства изготовлены из материала, используемого для роботов, в частности, для создания искусственных мышц — жидкокристаллических эластомеров. Искусственные мышцы составлены жидкокристаллическими молекулами, встроенными в эластичную полимерную сеть.

Особенности таких материалов – способности изменять форму, активировать движение,  сокращаться в ответ на раздражители, подобные теплу или электричеству. Процессы напоминают реальные человеческие мышцы, которые сокращаются в ответ на сигналы, получаемые от нервных клеток.

Тонкости создания отдельно взятого привода

Чтобы создать отдельно взятую конструкцию, инженеры Калифорнийского университета проложили три нагревательных провода между двумя тонкими плёнками жидкокристаллического эластомера. Затем материал свернули в трубу, предварительно растянув, после чего подвергли воздействию ультрафиолета.

Каждый нагревательный провод допустимо контролировать независимо друг от друга, чтобы изгиб трубки проходил в шести разных направлениях. Когда электрический ток проходит через один или два провода, часть трубки нагревается с характерным изгибом в направлении этих проводов.

Когда ток подаётся через все три провода, трубка сжимается, сокращается по длине. Когда электричество отключено, трубка медленно остывает и возвращается к первоначальной форме. Объединение нескольких приводных устройств позволяет создавать мягкие роботы разного типа.


При помощи информации: UCSD