Австралийские инженеры разработали робощупальце • Выпуск 18 ноября 2020 года
Рубрика “Хай-тек” Николая Гринько на “Вестях FM”.
Инженеры из австралийского Университета Нового Южного Уэльса 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 разной формы, работать с ними в ограниченном пространстве, а также манипулировать хрупкими объектами благодаря встроенным датчикам давления. Элемент с изменяемой жесткостью позволяет ему удерживать грузы массой в 220 раз больше собственной. За счет способности скручиваться в спираль и обвиваться вокруг предметов, манипулятор может доставать объекты из узких пространств и отверстий, например из высоких цилиндрических полостей, а также манипулировать тонкими продолговатыми предметами, такими как стержни, карандаши, гаечные ключи и отвертки.
Коллектив редакции нашей программы поясняет: в последнее время разработка "мягких роботов" и манипуляторов для них стала очень популярным направлением. Все дело в том, что привычные механические актуаторы неспособны работать с хрупкими предметами или живыми тканями, которые легко повредить. Например, для хирургических роботов, которые применяются довольно давно, такие манипуляторы были бы очень кстати – в дополнение к стандартным инструментам. Но пока уровень технологий не позволяет совместить мягкость и силу сжатия, поэтому инженеры постоянно предлагают самые разные решения.
Манипулятор, изготовленный австралийскими разработчиками, действительно напоминает мягкое щупальце моллюска, сгибающееся под действием гидравлики. Но чтобы удержать тяжелый предмет, в него встроена вторая система: специальный полимер и нагревательный элемент. Когда щупальце обвивается вокруг предмета, на элемент подается напряжение и полимер застывает, становясь твердым. В таком состоянии он способен выдерживать приличные нагрузки – во время теста актуатор смог удержать за ручку тяжелый ящик с инструментами. Чтобы он вновь стал мягким, ему нужно остыть, и манипулятор обдувают холодным воздухом, причем на это уходит около 20 секунд. В общем, робощупальце получилось достаточно гибким для сложных задач, но работает оно довольно медленно. Конечно, разработки в этом направлении ведутся многими инженерами, и нет никаких сомнений, что со временем будет найдена схема, сочетающая гибкость, силу и скорость работы. В конце концов, эволюция такое решение давно нашла, а значит, и инженеры обязательно что-нибудь придумают. В крайнем случае – скопируют схему у осьминогов и слонов. Природа все равно никогда не подаст иск о нарушении авторских прав. Хотя…