15 марта 2021
Инженеры из Австралии разработали биомиметический мягкий манипулятор для роботов, который способен захватывать предметы, обвиваясь вокруг них наподобие щупальца осьминога или хобота слона. Манипулятор сделан из ткани и приводится в действие гидравлическим актуатором. Он может захватывать предметы различной формы, работать с ними в ограниченном пространстве, а также манипулировать хрупкими объектами, благодаря встроенным датчикам давления. Элемент с изменяемой жесткостью в конструкции манипулятора позволяет ему удерживать грузы массой в 220 раз больше собственной, говорится в статье, опубликованной в журнале Advanced Materials Technologies.
Разработка мягких роботов — популярное и активно развивающееся направление в робототехнике. Благодаря мягким материалам такие роботы могут применяться там, где требуется аккуратное взаимодействие с окружением, например в медицине, при работе с хрупкими предметами или, например, для проведения подводных исследований.
Манипуляторы, которые используются в конструкциях мягких роботов, обычно выглядят как клешни или состоят из нескольких эластичных пальцев, приводимых в движение с помощью гидравлики или пневматики. Однако захваты с такой конструкцией плохо справляются с тяжелыми предметами сложной формы.
Инженеры из Университета Нового Южного Уэльса под руководством Тханя Нхо До (Thanh Nho Do) разработали мягкий манипулятор, лишенный таких недостатков. Он выглядит и работает как щупальце и способен обхватывать предметы, плотно прилегая к их поверхности. Манипулятор состоит из четырех основных компонентов: гидравлического актуатора, тканевой оболочки, датчиков давления и элемента с изменяемой жесткостью.
Гидравлический актуатор, который играет основную роль в работе устройства, представляет собой мягкую растягиваемую силиконовую трубку, вставленную в спираль из рыболовной лески (поливинилиденфторид). При этом внешний диаметр силиконовой трубки чуть больше внутреннего диаметра спирали для большей эффективности актуатора. В качестве рабочей жидкости используют воду. При увеличении давления жидкости внутренняя силиконовая трубка стремится расшириться во всех направлениях, однако катушка из лески ограничивает радиальное растяжение, оставляя при этом возможность удлинения в направлении продольной оси трубки. Одновременно с этим происходит вращательное движение противоположное направлению намотки лески.
Источник: nplus1.ru
