Исследователи из Флоридского Атлантического университета (Florida Atlantic University) при помощи технологий трехмерной печати создали биовдохновленные пальцы для роботов, которые выглядят и перемещаются в точности так, как и пальцы человека. Внутри пальца находятся несколько приводов двух типов, обеспечивающих его сгибание и выпрямление. А в основе этих приводов лежит специальный сплав, способный запоминать свою форму, который реагирует на высокую температуру. Отсутствие традиционных движущихся механических элементов обеспечивает плавное движение, которое максимально подобно естественным движениям человеческих пальцев.
"Только благодаря использованию термомеханических приводов, разработанные нами пальцы способны двигаться непрерывно и плавно, подражая естественным движениям пальцев человека" - рассказывает Эрик Энгеберг (Erik Engeberg), - "Разработанное нами устройство имеет малый вес, большую подвижность и обеспечивает достаточно большое усилие. Это огромные преимущества по сравнению с традиционными механизмами. Подобная технология может быть использована не только в конструкции пальцев для роботов, ее можно использовать для создания протезов рук и ног, которые ни по виду, ни по совершаемым движениям нельзя будет отличить от естественных конечностей человека".
Конструкция пальцев состоит из напечатанных на трехмерном принтере из специального гибкого материала внутренней части и внешней оболочки. Между этими двумя частями оставлены полости, в которые помещаются полосы из сплава, выполняющие роль искусственных мускулов, и датчики положения, которые следят за перемещениями. Также внутри пальца расположены усилители конструкции и элементы электрической проводки, подводящие электрический ток к полосам сплава, которые под его воздействием нагревают сами себя.
Главным недостатком этой системы является относительно долгое время, которое требуется пальцу для того, чтобы полностью согнуться или распрямиться. "Поскольку сплав с памятью формы для своей работы требует процесса нагрева и охлаждения, существуют некоторые проблемы с этой технологией. И главная из них заключается в достаточно большом количестве времени, требующегося приводу для его срабатывания. В нашем случае ситуацию не спасает даже принудительное воздушное охлаждение" - рассказывает Эрик Энгеберг, - "Но эту технологию уже можно использовать даже в том виде, в котором она есть, скажем, в области подводной и космической робототехники, которая работает в условиях среды, обеспечивающей достаточно быстрое естественное охлаждение".
В будущем исследователи собираются попытаться выправить ситуацию с недостаточно быстрым охлаждением термомеханических приводов. И ключом к этому может стать новый материал для изготовления пальцев, который благодаря особым добавкам сохранит свою эластичность, но обретет свойство высокой теплопроводности.
Источник: www.dailytechinfo.org
|
