Команда из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разрабатывает мягких, гибких и реконфигурируемых роботов, которые оснащены пневматическими приводами, и поэтому действуют как человеческие мышцы. Устройства изготовлены из недорогих материалов, и могут быть легко получены в больших масштабах для различных целей, в частности, в физической реабилитации, - сообщает Robotics.ua.

Мягкие роботы, работающие от пневматических приводов, предназначены для использования в теле человека, чтобы помочь ему двигаться. Они изготовлены из эластомеров, в том числе кремния и каучука, и поэтому, по сути, совершенно безопасные. Устройства управляются за счет изменения давления воздуха в специально разработанных мягких воздушных шарах, которые также служат в качестве их тела. Потенциальные области применения для этих роботов включают реабилитационные учреждения, обработка хрупких предметов, биологические системы и уход за пациентами на дому. "Наши конструкции роботов сосредотачиваются главным образом на безопасности", - говорит Джейми Пайк, директор лаборатории RRL. – "Будучи облаченным в экзоскелет, вы уменьшаете риск получения травмы, если он будет сделан из мягких материалов, это даст вам больше свободы и легкости".

(Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео)

Особенности управления

В своей работе исследователи показали эффективность технологии нового типа приводов. Приводы овальной формы можно растянуть до примерно пяти или шести раз их обычной длины с изгибом в двух направлениях в зависимости от модели.

"Мы провели многочисленные моделирования и разработали версию для исследования того, как исполнительные механизмы деформируются в зависимости от их формы, толщины и материалов", - сказал Gunjan Agarwal, ведущий автор статьи.

Один из вариантов состоит из покрытия привода толстой бумажной оболочкой. Это испытание показало, что различные материалы могут быть использованы. "Структура эластомера является высоко устойчивой, но трудно контролируемой. Мы должны быть в состоянии предсказать, как и в каком направлении они деформируются. И поскольку этих мягких роботов легко изготовить, но трудно управлять, мы сделали наши инструкции по проектировании доступными в Интернете для инженеров и студентов".

Помимо этого, исследователи RRL разработали мягких роботов для медицинских целей. Согласно Robolovers, одной из их конструкций является ремень, состоящий из нескольких надувных компонентов, который удерживает пациентов в вертикальном положении во время реабилитационных упражнений и направляет их движения.

(Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео)

"Мы работаем с физтерапевтами из больницы Университета Лозанны (CHUV), которые лечат пациентов, пострадавших после инсульта", - говорит Мэтью Робертсон, исследователь, отвечающий за проект. "Этот ремень предназначен для поддержки туловища пациента и восстановления чувствительности опорно-двигательного аппарата".

Мягкие камеры ремня выполнены из резины и прозрачной лески. Размещение лески показывает деформации модулей очень точно. На данный момент ремень подключен к системе внешних насосов", - добавляет исследователь.

Расширенные возможности

Потенциальные области применения для мягких приводов не ограничиваются достигнутыми результатами. Исследователи также используют их для разработки адаптивных роботов, которые способны успешно передвигаться в стесненных, агрессивных средах. И поскольку они совершенно мягкие, они также должны быть в состоянии выдержать сжатие и дробления.

"Использование мягких приводов поможет нам сделать роботов различных форм, которые могут передвигаться в различных средах", - говорит Пайк. – "Они изготовлены из недорогих материалов, и таким образом, могут быть легко получены в больших масштабах. Это открывает новые возможности в области робототехники".

Больше фото и видео



(Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео)

(Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео)

Фотографии в статье:

(Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео) (Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео) (Общественность и роботы) Мягкотелые роботы из EPFL на подобии человеческих мышц (+видео)