Вчені з університету Гонконгу представили новий штучний м’яз, який здатен "відчувати" дотики, що відкриває нові горизонти для розвитку робототехніки та створення більш чутливих машин. Цей інноваційний матеріал поєднує в собі властивості еластичності та чутливості до механічних впливів, що дозволяє йому реагувати на різні типи дотиків і тисків. Дослідники зазначають, що цей м’яз може стати основою для розробки роботів, які не лише виконуватимуть
Команда вчених із Сеульського національного університету розробила "інтелектуальний штучний м'яз", здатний одночасно виконувати функції руху та мати відчуття. Технологія дозволить роботам майбутнього обходитися без громіздких зовнішніх датчиків.
Про це інформуєРБК-Україна, посилаючись на наукове дослідження, опубліковане у фаховому вісникуAdvanced Materials.
Традиційні роботизовані приводи мають суттєвий недолік - функції руху та відчуття в них розділені. Для того, щоб робот міг "зрозуміти", з якою силою він тисне на предмет, йому потрібні додаткові складні системи контролю та купи датчиків.
Команда під керівництвом професора Йон-Лае Пака розв'язала цю проблему, використавши рідкокристалічні еластомери (LCE).
Структура нового м'яза складається з:
Рідкометалевих каналів: один канал працює як "двигун", викликаючи скорочення при нагріванні, а інший - як сенсор, що вимірює силу та деформацію у реальному часі.
М'язово-сухожильного комплексу: система імітує з'єднання сухожилля з м'язом, що дозволяє передавати сигнали так само, як це робить соматична нервова система людини.
Дослідники вже протестували розробку на роботизованих пальцях та захватах предметів. Вчені вважають, що результати перевершили найсміливіші очікування.
Чого вдалося досягти:
Автономне розпізнавання: робот зміг самостійно визначити розмір та жорсткість предметів, які брав до рук.
Делікатність: завдяки здатності відчувати опір пристрої можуть маніпулювати крихкими об'єктами без ризику їх пошкодити.
Швидкість та точність: налаштувавши два м'язи як антагоністичну пару (вони працюють у протилежних напрямках, як біцепс і трицепс), вчені досягли надзвичайно точного контролю рухів.
Порівняння принципів роботи біологічного м’яза та штучного м’яза - ліворуч і роботизованої руки, оснащеної штучними м’язами - праворуч (скриншот: Advanced Materials)
Професор Йон-Лае Пак переконаний, що ця розробка відкриває нову еру "фізичного інтелекту" у робототехніці.
Які сфери можуть претендувати на впровадження інноваційної новинки:
Гуманоїдні роботи- машини стануть гнучкішими та безпечнішими для взаємодії з людьми.
Медицина та реабілітація- створення досконалих протезів та екзоскелетів, які "відчувають" рухи пацієнта.
Логістика- автоматизовані системи, здатні сортувати товари різної ваги та міцності без переналаштування параметрів.
Наразі вчені працюють над оптимізацією охолодження м'язів, щоб збільшити швидкість їхньої роботи, а також над автоматизацією виробництва таких елементів.
Джерела
Роботи навчилися "відчувати" дотики: вчені створили штучний м’яз нового покоління — (РБК-Україна)