Ученые разработали технику для создания мягких сочленений для роботов
Ранее некоторые исследовательские группы уже разрабатывали мягкие приводы (и даже мягкие батареи), позволяющие создавать роботов с полностью мягким телом. Тем не менее, для их изготовления обычно требуются дорогие аппараты, такие как мощные 3D-принтеры или лазерные резаки. В поисках более дешевой альтернативы ученые Принстонского университета разработали метод, известный как «литье пузырей».
Процесс начинается с того, что жидкий эластомер впрыскивается в форму заготовки для исполнительного механизма. Затем нагнетается воздух, вытесняя часть жидкости с образованием пузыря, проходящего по всей длине формы. Когда этот пузырек поднимается вверх, над ним остается тонкая пленка эластомера, но большая часть жидкости оказывается внизу.
Как только эластомер затвердеет до резиноподобной консистенции, привод вынимается из формы. Когда воздух впоследствии нагнетается в полость, образованную пузырьком, привод естественным образом изгибается к своему основанию, где слой эластомера более толстый и, следовательно, менее эластичный.
И хотя во время процесса литья основание находится в нижней части привода, устройство при необходимости можно повернуть на любой угол после его установки в робота. Кроме того, регулируя переменные, такие как толщина пленки над пузырем и время отверждения эластомера, можно диктовать манеру движения исполнительного механизма.
Эта технология уже использовалась для создания небольшой эластомерной спирали, которая сокращается как мышца; зажима в форме звезды, который может удерживать чернику, не повреждая ее; а также рыбьего хвоста, который взмахивает вперед и назад. Более того, считается, что эту систему можно использовать для создания приводов длиной от нескольких метров до таких, которые не намного длиннее человеческого волоса.
Тем не менее, есть некоторые проблемы, которые все еще необходимо преодолеть — например, предотвращение выскакивания устройств при их чрезмерном накачивании. Статья, посвященная разработке, опубликована в журнале Nature.
Мягким роботам пророчат большое будущее, однако их конструкцию приходятся постоянно дорабатывать