В своей удлиненной форме эта роботизированная рука выглядит как гармошка, которая может эффективно расширяться и складываться для тысяч применений.
Этот дизайн, подробно описанный в новом исследовании опубликовано в журнале PNAS, вдохновлен щупальцем осьминога и имитирует то, как оно растягивается, скручивается и манипулирует объектами. Его создатели надеются, что его можно будет интегрировать в биомедицинские приложения для помощи в инвазивных процедурах или операциях, таких как введение дыхательной трубки через рот или наложение катетера.
«Нервная система осьминога находится в его щупальцах», — говорит он. Руике Рене Чжао, доцент кафедры машиностроения Стэнфордского университета и автор новой статьи.
Мы здесь имитируем его очень умную систему рук. Поскольку щупальца осьминога настолько универсальны, что они могут совершать сотни, тысячи различных движений для взаимодействия с объектами.
Руике Рене ЧжаоСтэнфордский университет
Как создается новая роботизированная рука в стиле осьминога
Новая роботизированная рука обязана своей гибкостью некоторым ключевым функциям, включая движения, приводимые в действие магнитным полем, а не двигателями, панели в стиле оригами и мягкий экзоскелет.
Осьминог "оригами"
Серия крошечных сегментов составляет одну руку этого мягкий робот. Внутри каждого сегмента две мягкие силиконовые шестиугольные пластины с магнитными частицами в наклонных пластиковых панелях, выполненных в виде оригами. Креслинг, стиль оригами, который изгибается, чтобы растягиваться и сжиматься. Форма панелей позволяет руке расширяться в трубку или сжиматься в сжатую форму, как щупальца осьминога.
Благодаря намагниченным пластинам по всей руке роботом-осьминогом можно управлять дистанционно с помощью сильного магнитного поля, похожего на то, что создается внутри МРТ-сканера. На этапах тестирования исследователи использовали электромагнитные катушки для создания трехмерного магнитного поля вокруг руки. Регулируя направление магнитного поля вокруг руки, я могу управлять движением и деформацией отдельных элементов оригами. Дизайн также позволил исследователям контролировать каждый сегмент руки независимо, чтобы точно настроить движения.
Управляя внешним магнитным полем, мы можем контролировать удлинение, изгиб и другие комбинации. Мы смогли проверить точную точку, с которой робот-осьминог начинает изгибаться.
Руике Рене ЧжаоСтэнфордский университет
Чрезвычайная универсальность
В руке можно настроить все, от силы намагничивания до размеров, материалов, из которых она сделана, и количества единиц, из которых она сделана.
Возможность получить робота, который может двигаться без необходимости использования двигателей, является абсолютно невероятным фактором. Это позволяет действительно минимизировать размер всей роботизированной системы «осьминог» и резко увеличить количество возможных приложений.
