Роботизированные руки действительно многообещающие для различных приложений, но их механическая сложность по-прежнему ограничивает их возможное использование. Новая рука с пневматическим приводом намного проще, но все же достаточно ловка, чтобы ее можно было использовать в видеоиграх.
В обычной электронной роботизированной руке отдельная линия управления обычно должна быть проложена к каждому пальцу. Это требует, чтобы они были более громоздкими, более энергоемкими и в целом более сложными, чем они были бы в противном случае, плюс это делает их более дорогостоящими в производстве.
Под руководством доцента Райан Д. Сочол, исследователи из Университета Мэриленда, намеревались разработать гораздо менее сложную, но все же действенную альтернативу. Результатом является напечатанная на 3D-принтере мягкая роботизированная рука с тремя пальцами, которая может независимо двигать каждым пальцем в ответ на изменение давления воздуха.
Отдельный компрессор нагнетает воздух в руку через единственный резиновый шланг. На конце этого шланга находятся три неэлектрических устройства, известных как «пневмоструйные транзисторы». Каждый из этих транзисторов предназначен для открытия и впуска воздуха в соответствующий палец в ответ на различное давление воздуха - низкое, среднее или высокое.
Когда воздух поступает внутрь, палец сжимается и направлен вниз. Следовательно, изменяя давление воздуха, который нагнетается в руку, можно выборочно активировать любой из пальцев. При полном прекращении воздушного потока все три пальца поднимаются в нейтральное положение.
Мягкая роботизированная рука с пневмоструйными транзисторами, видимыми у основания каждого пальца. Фото: University of Maryland
В демонстрации своего творения Сочол и его команда использовали руку, чтобы нажимать кнопки на контроллере Nintendo оригинальной системы, с помощью которого они успешно прошли первый уровень видеоигры Super Mario Bros. Более того, они смогли завершить его менее чем за 90 секунд.
Теперь ученые надеются адаптировать технологию для использования в таких приложениях, как настраиваемые протезы, хирургические инструменты и реабилитационные приспособления ... и они позволяют другим группам делать легко то же самое.
«Мы свободно делимся всеми нашими файлами дизайна, так что любой может легко загрузить, изменить по своим требованияи и сделать 3D-печать - будь то на своем собственном принтере или через службу печати, такую как мы, - всех мягких роботов и элементов пневмоструйных схем из нашей работы», - говорит Сочол. «Мы надеемся, что эта стратегия 3D-печати с открытыми исходниками расширит доступность, распространение, воспроизводимость и внедрение мягких роботов со встроенными пневмоструйными схемами и, в свою очередь, ускорит продвижение в этой области».
Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Science Advances.
Источник: EurekAlert! / University of Maryland
