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
«Цирк Шубикова» с бомбами: как в СССР создали «невозможный» авианосец
Самолеты атаковали противника, срываясь с летающей авиабазы. Это пытались сделать и США, и Германия, но получилось только у Советского Союза...
Медный парадокс: почему электричество никогда не придет в каждый дом
Эксперты считают, что развитие цивилизации уперлось в мощный геологический барьер. Кто виноват и как выходить из этой ситуации?...
Новое исследование: Христофор Колумб — вообще не тот, кем его считали историки
Ученые даже назвали подлинное имя великого мореплавателя...
Еще одна тайна Аркаима разгадана: ученые объяснили, почему древний город построен именно на этом месте
Оказалось, что наши далекие предки очень умело использовали природную инфраструктуру и обладали инженерными знаниями...
Что за звуки сводили с ума смотрителей маяков: тайна разгадана учеными
Эксперты из Института поиска внеземного разума говорят: новое открытие в буквальном смысле открыло им глаза и уши...
60 млрд Солнц в одной точке: что скрывает самая тяжелая пара черных дыр?
Секрет абсолютной пустоты, похоже, разгадан. Там нет вообще ничего: Ни пыли, ни газа, ни звезд...
Назад в будущее: почему Швеция запрещает смартфоны в школах и возвращается к бумажным учебникам?
По словам экспертов, отмена цифровизации сейчас происходит во многих странах. Неужели человечество одумалось и начинает выздоравливать?...
Трехметровые осетры и тайна древнего русского города: историки раскрыли, как появилась Старая Ладога
Ответы на многие вопросы дали… 67 000 костей. Иногда, чтобы распутать исторический детектив, надо заглядывать не в хроники, а в мусорные кучи...
В тени российского орла: сколько раз Петербург спасал Вашингтон от полной гибели?
Когда-то американцы клялись, что США будет дружить с Россией, покуда светят звезды. А сейчас делают вид, что не помнят...
4600-летний секрет «неубиваемости» Великой пирамиды раскрыт: все дело в специальных камерах
Древние инженеры опередили время на тысячелетия. Строение находится на своей частоте и гасит внешние вибрации...
Мы все «марсиане»: ученые доказали, что жизнь с Красной планеты могла долететь за несколько лет
Компьютерное моделирование подтвердило: бактерии способны пережить Великий перенос с Марса на Землю. И этот процесс может идти прямо сейчас...
СССР был первым в энергии ветра: что помешало стать лидером планеты?
Это был невероятный и прорывной проект советского конструктора Юрия Кондратюка. Того самого, по расчетам которого, американцы полетели на Луну...
«Печать Евы»: почему у этих женщин рождаются только девочки
Оказалось, что старые теории вообще не работают. Но есть две мутации, которые могут усилить друг друга...