Металлические сплавы, обладающие способностью запоминания формы, которые изменяют свою форму при нагревании, могут выступить в качестве миниатюрных механических мускулов, актуаторов (actuators), которые будут приводить в движение роботизированные устройства и хирургические инструменты. Эти новые механические мускулы, разработанные исследователями из Массачуссетского технологического института, за счет использования специальных металлических сплавов производят в 3-6 раз больший крутящий момент, чем электродвигатели сходных габаритов, и имеют вес в 20 раз меньший веса электродвигателя.
Разработка этих механических мускулов была произведена в рамках программы, целью которой является разработка робототехнических устройств, изготавливаемых с помощью процесса печати. Эти роботы и устройства состоят из металлических полосок, актуаторов, нанесенных на пластиковые элементы. Детали этих роботов изготавливаются послойным нанесением материала с помощью процесса, подобного процессу струйной печати.
Уникальные свойства металлического слоя этих мускулов получаются за счет тонких прямоугольных бороздок, вырезанных в структуре материала. За их счет повышается электрическое сопротивление металлического покрытия, что, в свою очередь, означает, что при пропускании через материал электрического тока будет происходить его нагрев. Многослойная структура металлического слоя придает этим механическим мышцам высокую эффективность, для приведения их в действие требуется небольшое количество энергии, при этом выделяется незначительное количество тепла, которое быстро рассеивается в окружающую среду.
Испытания показали, что актуаторы на основе эффекта запоминания формы могут обеспечить усилие в 160 раз превышающее их собственный вес. В качестве примера использования таких мускулов был создан самодвижущийся радиоуправляемый робот, напоминающий танк времен Первой мировой войны. Низкий уровень энергии, требующейся для приведения в действие механических мышц, заставляющих передвигаться этого робота, позволяет использовать энергию, накопленную в относительно небольших аккумуляторах
Источник: dailytechinfo
|
