Этот роботизированный захват невероятно нежен и впечатляюще силен.

Конструкция захвата обеспечивает баланс между «силой, точностью и мягкостью».

Эндрю Пол | Опубликовано 15 августа 2023 г., 14:00 по восточному времени

Японское искусство вырезания и складывания бумаги, известное как киригами, послужило источником вдохновения для создания гениальных роботов, но последний пример, возможно, является самым универсальным и впечатляющим. Как впервые подробно описано ранее в этом месяце в журнале Nature Communications, команда Университета штата Северная Каролина недавно разработала новый захват для мягкого робота, достаточно чувствительный, чтобы справляться с каплями воды и переворачивать страницы книги, но достаточно прочный, чтобы достичь соотношения полезной нагрузки к весу 16 000. Инженеры полагают, что благодаря дополнительным усовершенствованиям захват сможет найти применение в самых разных отраслях промышленности, а также в протезировании человека.

«Трудно разработать одиночный мягкий захват, способный захватывать сверхмягкие, сверхтонкие и тяжелые предметы из-за компромисса между прочностью, точностью и мягкостью», — автор исследования Цзе Инь, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники штата Северная Каролина. , - говорится в сообщении. «Наша конструкция обеспечивает превосходный баланс этих характеристик».

[По теме: Складные роботы со сложными транзисторами могут попасть в экстремальные ситуации.]

В то время как предыдущие мягкие захваты были разработаны с использованием элементов киригами, структуры исследователей, похожие на усики, распределяют свою силу таким образом, чтобы быть достаточно тонкими и точными, чтобы помочь застегивать определенные молнии и поднимать монеты. Как недавно также отметил журнал New Scientist, форма и угол наклона позволяют захватам весом 0,4 грамма удерживать предметы весом до 6,4 килограмма — соотношение полезной нагрузки к весу в 2,5 раза превышает предыдущий рекорд отрасли.

Поскольку способности захватов зависят от их конструкции, а не от самих материалов, команда также продемонстрировала дополнительный потенциал, создав итерации из листьев растений. Потенциал биоразлагаемых захватов может оказаться чрезвычайно полезным в ситуациях, когда они необходимы лишь временно, например, при работе с опасными медицинскими отходами, такими как иглы.

Если всего этого было недостаточно, команда штата Северная Каролина пошла еще на шаг дальше, экспериментируя с прикреплением захватов к миоэлектрическому протезу руки, управляемому посредством мышечной активности в предплечье пользователя. «Новый захват не может заменить все функции существующих протезов рук, но его можно использовать в дополнение к этим другим функциям», — сказала Хелен Хуанг, соавтор статьи и заслуженный профессор семьи Джексонов штата Северная Каролина на Объединенном факультете биомедицины. Инженерия. «И одним из преимуществ захватов киригами является то, что вам не нужно будет заменять или дополнять существующие двигатели, используемые в роботизированном протезировании. При использовании захватов можно просто использовать существующий двигатель».

Инь, Хуан и их коллеги надеются в конечном итоге сотрудничать с производителями роботизированных протезов, компаниями по переработке пищевых продуктов, а также с предприятиями электроники и фармацевтики для разработки дополнительных вариантов использования их мягких захватов.

Эндрю Пол — штатный обозреватель Popular Science, освещающий новости технологий. Ранее он был постоянным автором журналов The AV Club и Input, а его недавние работы также были представлены в журналах Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC, а также в журнале McSweeney's Internet Tendency. Он живет недалеко от Индианаполиса.