Des ingénieurs de l'Institut italien de technologie (ITT) et du lycée Sainte-Anne ont développé une nouvelle approche pour fabriquer des muscles artificiels. La technologie a été nommée GRACE (acronyme de "Geometry Based Actuators Capable of Compressing and Elongating"). Selon les développeurs, avec ces entraînements, les bras robotiques mécaniques deviendront aussi fonctionnels et flexibles que les mains humaines. En même temps, GRACE peut être réalisé sur une imprimante 3D amateur à la maison.
Selon le portail ITT, concevoir et fabriquer des muscles artificiels est l'une des tâches les plus difficiles dans le domaine de la robotique. Les scientifiques qui souhaitent obtenir une plasticité élevée des robots doivent reproduire des processus clés à l'intérieur du tissu musculaire humain. Ce travail consiste à régler des fibres artificielles individuelles et des articulations pour des mouvements précis de flexion, de torsion et autres. Auparavant, de telles opérations ne pouvaient se passer d'équipements sophistiqués et d'une grande puissance de calcul, mais un groupe d'ingénieurs italiens a réussi à démocratiser la production d'un système prometteur.
Les auteurs se sont concentrés sur l'optimisation des actionneurs pneumatiques, le principal mécanisme nécessaire au fonctionnement des muscles artificiels. Ils ont créé la plate-forme GRACE sous la forme d'un tube en plastique flexible et creux avec des plis sur les côtés. Lorsque l'air est forcé dans cet actionneur à travers un tuyau connecté, il se contracte longitudinalement et se dilate radialement. En termes simples, GRACE peut modifier sa longueur et son épaisseur sur demande. Pour prouver l'efficacité du nouveau système, les ingénieurs ont assemblé un bras robotique à part entière à partir de 18 nouveaux actionneurs.
La forme et la taille du manipulateur imitaient la main humaine et son poids était de 100 grammes. Dans une série d'expériences, les auteurs ont montré que cette main répète facilement toutes les actions de base d'une main humaine normale - avec l'aide de GRACE, elle a serré ses doigts, tordu toute la paume et a également tourné son poignet. Une caractéristique importante de l'étude était le système de production - les ingénieurs n'utilisaient qu'une imprimante 3D amateur, et le plastique et la résine souple étaient utilisés comme matériaux de fabrication.
Les développeurs ont également ajouté que les nouveaux actionneurs sont conçus de manière à pouvoir supporter jusqu'à 1 000 fois leur propre poids. De plus, si des matériaux plus résistants que le plastique sont utilisés dans la production, la résistance de GRACE augmentera encore plus. Selon les scientifiques, à l'avenir, leur invention sera utile dans le développement de robots soignés et adroits, ainsi que dans les prothèses.
2022-09-01 14:24:12
Auteur: Vitalii Babkin