دست ربات انعطاف پذیر با دستگیره دقیق وزن خود را 1000 بار بالا می برد

محرک 8g – دستگاهی که انرژی و سیگنال ها را به حرکت تبدیل می کند – به عنوان یک ماهیچه مصنوعی عمل می کند که 8 کیلوگرم وزن را بلند می کند و در عین حال حرکات دست انسان مانند را حفظ می کند.

توسط کریس استوکل واکر

بر اساس تحقیقاتی که ممکن است روزی به ساخت ربات هایی با دستگیره های انسان مانند منجر شود، محرک های کوچک – دستگاه هایی که انرژی و سیگنال ها را به حرکت تبدیل می کنند – به عنوان ماهیچه های مصنوعی عمل می کنند که می توانند تا 1000 برابر وزن خود را بلند کنند.

کورادو دی پاسکالی و همکارانش در انستیتوی فناوری ایتالیا، ماهیچه‌های مصنوعی چاپ سه‌بعدی ایجاد کرده‌اند که از محرک‌هایی ساخته شده‌اند که با باد کردن ماهیچه‌های مصنوعی، انرژی را به حرکت تبدیل می‌کنند. د پاسکالی می‌گوید: «ما از ماهیچه‌های مصنوعی سنتی شروع کردیم و کلاس جدیدی از ماهیچه‌های مصنوعی تک جزئی به هم پیوسته را توسعه دادیم.

غشاهای محرک که محرک‌های مبتنی بر GeometRy Shrink and Lengthen (GRACE) نامیده می‌شوند، به صورت سه بعدی از یک رزین انعطاف‌پذیر چاپ شده‌اند که به آن‌ها اجازه می‌دهد مانند ماهیچه‌های انسان کشیده و منقبض شوند. این غشاء با استفاده از یک مدل ریاضی ایجاد شده توسط محققان طراحی شده است.

عملگرهای GRACE با نسل های قبلی ماهیچه های مصنوعی متفاوت هستند زیرا دارای چین هایی در غشای خود هستند که تا می شوند و باز می شوند و به ماهیچه مصنوعی قدرت و انعطاف بیشتری می دهند.

بسته به مواد مورد استفاده برای ساخت محرک و ضخامت مواد، برخی از محرک ها می توانند وسایل نسبتا سنگین را بلند کنند. هنگام آزمایش، یک ماشه 8 گرمی 8 کیلوگرم را بلند کرد.

عملگرها همچنین می توانند برای تقلید از ماهیچه ها و اعضای بدن واقعی ترکیب شوند. محققان 18 محرک با اندازه های مختلف را برای ساختن یک دست روباتیک با مچ متصل کردند. با اعمال فشار به غشاهای محرک مختلف، دست می تواند انگشتان خود را خم کند، کف دست را بچرخاند و در مچ بچرخد.

جاناتان ایتکن از دانشگاه شفیلد بریتانیا می‌گوید: «طراحی GRACE جذاب و بدیع است و با طراحی یک فرآیند خصمانه آسان را ارائه می‌کند.

آیتکن معتقد است که یکی از نوآورانه‌ترین عناصر، انتخاب رزین محرک انعطاف‌پذیر است که دامنه حرکتی بیشتری نسبت به رزین‌های سفت‌تر مورد استفاده تا به امروز می‌دهد. با این حال، آیتکن می گوید که این رزین انعطاف پذیر می تواند حتی بیشتر توسعه یابد. او می‌گوید: «رزین‌های مدرن‌تر که می‌توانند با خواص کششی عالی توسعه یابند، دامنه قابلیت‌های دستگاه‌هایی را که با استفاده از آن‌ها چاپ می‌شوند، گسترش می‌دهند.

مرجع مجله: علم رباتیک، DOI: 10.1126 / scirobotics.abn4155