Роботы научились "чувствовать" прикосновения: ученые создали искусственную мышцу нового поколения
Команда ученых из Сеульского национального университета разработала "интеллектуальную искусственную мышцу", способную одновременно выполнять функции движения и иметь ощущения. Технология позволит роботам будущего обходиться без громоздких внешних датчиков.
Об этом информирует РБК-Украина, ссылаясь на научное исследование, опубликованное в профессиональном вестнике Advanced Materials.
Принцип работы "умных мышц"
Традиционные роботизированные приводы имеют существенный недостаток - функции движения и ощущения в них разделены. Для того, чтобы робот мог "понять", с какой силой он давит на предмет, ему нужны дополнительные сложные системы контроля и куча датчиков.
Команда под руководством профессора Йон-Лае Пака решила эту проблему, использовав жидкокристаллические эластомеры (LCE).
Структура новой мышцы состоит из:
Жидкометаллических каналов: один канал работает как "двигатель", вызывая сокращение при нагревании, а другой - как сенсор, измеряющий силу и деформацию в реальном времени.
Мышечно-сухожильного комплекса: система имитирует соединение сухожилия с мышцей, что позволяет передавать сигналы так же, как это делает соматическая нервная система человека.
Возможности новой технологии
Исследователи уже протестировали разработку на роботизированных пальцах и захватах предметов. Ученые считают, что результаты превзошли самые смелые ожидания.
Чего удалось достичь:
Автономное распознавание: робот смог самостоятельно определить размер и жесткость предметов, которые брал в руки.
Деликатность: благодаря способности чувствовать сопротивление устройства могут манипулировать хрупкими объектами без риска их повредить.
Скорость и точность: настроив две мышцы как антагонистическую пару (они работают в противоположных направлениях, как бицепс и трицепс), ученые достигли чрезвычайно точного контроля движений.
Где применят искусственную мышцу?
Профессор Йон-Лаэ Пак убежден, что эта разработка открывает новую эру "физического интеллекта" в робототехнике.
Какие сферы могут претендовать на внедрение инновационной новинки:
Гуманоидные роботы - машины станут более гибкими и безопасными для взаимодействия с людьми.
Медицина и реабилитация - создание совершенных протезов и экзоскелетов, которые "чувствуют" движения пациента.
Логистика - автоматизированные системы, способные сортировать товары разного веса и прочности без перенастройки параметров.
Сейчас ученые работают над оптимизацией охлаждения мышц, чтобы увеличить скорость их работы, а также над автоматизацией производства таких элементов.