Исследователи разработали лёгкий гидравлический двигатель для мягких роботов
Исследователи разработали лёгкий, массой 1,64 кг, жидкостный двигатель для приведения в действие мягких роботов, имитирующих мышцы. Отличительная черта изобретения — способность создавать значительное усилие без внешнего источника питания.
В мягкой робототехнике, приводимой в действие гидравлическими или пневматическими приводами, могут использоваться искусственные мышцы, что существенно отличает такие устройства от жёстких роботов, объяснил Хао Су, соавтор изобретения, профессор механики и аэрокосмической инженерии в Университете штата Северная Каролина. Достигнутые свойства были бы особенно полезны в устройствах, которые помогают пациентам двигать руками или ногами.
Однако большинству жидкостных двигателей необходим внешний источник питания, такой как большой воздушный компрессор. И эта зависимость существенно ограничивает их полезность. Кроме того, предыдущие образцы жидкостных двигателей, запитанных от внешних источников, были неспособны создавать достаточно большое усилие. В общем, полезность оказывалась не очень высокой.
Хао Су сказал, что их команда механиков и инженеров стремилась решить обе проблемы. Получился жидкостный двигатель, не привязанный к внешнему источнику, и всё же способный выдать усилие до 580 ньютонов, то есть почти в 60 кг.
Новый двигатель работает за счёт перекачки масла в камеру мягкого робота и из неё, заставляя мягкого робота действовать как искусственная мышца, которая сгибается и расслабляется. Насос приводится в действие двигателем с высоким крутящим моментом, работающим от батареи. Это позволяет ему создавать значительное давление, то есть большое усилие в искусственной мышце.
В ходе проверки концепции исследователи оценили не только величину усилия, которое может генерировать новый двигатель, но и то, насколько эффективно он преобразует электрическую энергию в гидравлическую. И обнаружили, что смогли сгенерировать небывалое прежде для неуправляемого двигателя усилие при относительно малом весе аппарата. А максимальная эффективность нового жидкостного двигателя оказалась выше, чем у предыдущих портативных неуправляемых моделей.
В мягкой робототехнике, приводимой в действие гидравлическими или пневматическими приводами, могут использоваться искусственные мышцы, что существенно отличает такие устройства от жёстких роботов, объяснил Хао Су, соавтор изобретения, профессор механики и аэрокосмической инженерии в Университете штата Северная Каролина. Достигнутые свойства были бы особенно полезны в устройствах, которые помогают пациентам двигать руками или ногами.
Однако большинству жидкостных двигателей необходим внешний источник питания, такой как большой воздушный компрессор. И эта зависимость существенно ограничивает их полезность. Кроме того, предыдущие образцы жидкостных двигателей, запитанных от внешних источников, были неспособны создавать достаточно большое усилие. В общем, полезность оказывалась не очень высокой.
Хао Су сказал, что их команда механиков и инженеров стремилась решить обе проблемы. Получился жидкостный двигатель, не привязанный к внешнему источнику, и всё же способный выдать усилие до 580 ньютонов, то есть почти в 60 кг.
Новый двигатель работает за счёт перекачки масла в камеру мягкого робота и из неё, заставляя мягкого робота действовать как искусственная мышца, которая сгибается и расслабляется. Насос приводится в действие двигателем с высоким крутящим моментом, работающим от батареи. Это позволяет ему создавать значительное давление, то есть большое усилие в искусственной мышце.
В ходе проверки концепции исследователи оценили не только величину усилия, которое может генерировать новый двигатель, но и то, насколько эффективно он преобразует электрическую энергию в гидравлическую. И обнаружили, что смогли сгенерировать небывалое прежде для неуправляемого двигателя усилие при относительно малом весе аппарата. А максимальная эффективность нового жидкостного двигателя оказалась выше, чем у предыдущих портативных неуправляемых моделей.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/csVBpZIS_is
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Конец 30-летней легенды: Эверест может лишиться одного из главных символов
Эксперты предупреждают индийское правительство: экспедиция будет крайне опасной и вряд ли закончится успехом. Почему?...
Феномен Великой Зеленой стены: за счет чего 66 миллиардов деревьев, высаженных Китаем, растут быстрее естественных лесов?
И почему ученые решили, что природные леса все-таки лучше рукотворных?...
Тайна золотого вулкана: почему гора в Антарктике извергает драгоценный металл?
Ученые уже 30 лет пытаются разгадать этот природный детектив. Что удалось узнать исследователям...
Тайну четырех черных яиц с 6000-метров глубины океана раскрыли японские ученые
Дно морей изучено гораздо хуже, чем поверхность Марса и Луны. Неудивительно, что исследователи постоянно делают открытия...
Проклятье 30 июня: почему в этот день произошло столько крупных катастроф?
Официально виновата погода, но изучение деталей до сих пор вызывает множество вопросов...
Секрет охоты на мамонтов открыт: ученые только что разрушили один из главных мифов древней истории
То, что наука считала исторической реконструкцией, оказалось обычным эпизодом из голливудского фильма...
Ученые «разжаловали» индонезийских хоббитов из умников: огнем не владели, подъедались за варанами
Что же заставило археологов переписать целый пласт древней истории?...
Аномальный дождь из рыбы: 150 лет ученые не могут объяснить эту тайну природы
Это явление официально считается неразгаданным феноменом и проходит в категории чудес и головной боли для науки...
Космический детектив: почему уникальную планету GJ 3378b никак не признают «второй Землей»?
Сами ученые призывают не торопиться с выводами, ведь истории с инопланетным объектом существует множество интересных нюансов...
316 лет на троих: ученые назвали три секрета феноменального долголетия сестер Нунес
Специалисты говорят: важно получить «хорошие гены», но еще важнее ими правильно распорядиться...
Серная кислота в небе: чем грозит пассажирам новый экологический проект?
Эксперты говорят: от этих планов вряд ли откажутся. Но есть ли у нас время, чтобы подготовиться?...