Мышцы для антропоморфных кукол и экзоскелетов

Германская компания Festo специализируется на электронных, электрических и пневматических узлах для роботов и различного промышленного оборудования. Они уж 10 лет назад создали манипулятор Airic’s_arm максимально близко воспроизводящий в металле, резине и пластике практически все кости руки и плеча человека, включая лопатку (впервые в технике, утверждает компания), и кисть с пятью пальцами (по составным деталям аналогичными настоящим) и все положенные этой структуре суставы. Вес манипулятора 6,3 килограмма.
Но сенсацией, Airic’s_arm, фактически элемент кукол-роботов, не стал. (Механических кукол недалёкие журналисты вслед за как бы учёными уж многие годы называют роботами, но всерьёз это, конечно же, только куклы. Последний пример такой куклы-игрушки «Фёдор», посланный развлекать космонавтов в их «железных бочках» на орбите)
Не нашли применения так же так называемые экзоскелеты.
Причина этого тупика в конструировании механических кукол и экзоскедетов – приводы, применяемые для их движения, обычно электромоторы. Для манипулятора Airic’s_arm, правда, были применены не электромоторы, а псевдомышцы-актуаторы работающие от сжатого (до 6-8 атмосфер) воздуха, но, понятное дело, они оказались не лучше электродвигателей.

Были, правда неоднократные попытки создать какой-нибудь аналог мышц. Их делали из металла, лески, геля… Но пока чего-то реального не получалось. Вот очередная попытка создания аналога мышц.

Корейские ученые создали ультратонкую искусственную мышцу. Искусственный эквивалент мышцы выглядит как тонкая бумажная полоска длиной около двух с половиной сантиметров. При этом она очень прочная. Для его создания ученые использовали материал Ti3C2Tx, который относится к соединениям типа MXene. Это класс двумерных неорганических соединений, которые состоят из слоев толщиной всего несколько атомов.

Выбранный материал сделан из тонких слоев соединений титана и углерода. Он очень прочный, но не гибкий: если бы такая «мышца» сгибалась, листы материала начали бы отслаиваться на месте сгиба. Поэтому, чтобы добавить материалу эластичности, ученые «сшили» его с синтетическим полимером. Комбинация сделала «мышцу» гибкой, не лишив ее прочности и способности проводить электричество.

Команда сделала с помощью искусственной мышцы и технологии оригами лепестки нарцисса, крылья бабочки и листья на деревьях. При воздействии электричеством цветок раскрывался, бабочка порхала крыльями, а листья трепетали, как будто на ветру. В общей сложности привод из искусственной мышечных волокон мог работать непрерывно пять часов.

Сообщение о разработке появилась на сайте Корейского института передовых технологий, научная статья опубликована в журнале Science Robotics.

Источник: www.kaist.ac.kr

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *