イタリア工科大学 (ITT) と聖アン高校のエンジニアは、人工筋肉を作るための新しいアプローチを開発しました。この技術は GRACE (「Geometry Based Actuators Capable of Compressing and Elongating」の頭字語) と名付けられました。開発者によると、これらのドライブにより、機械式ロボット アームは人間の手と同じくらい機能的かつ柔軟になります。同時に、自宅のアマチュア 3D プリンターで GRACE を作成できます。
ITT ポータルによると、人工筋肉の設計と製造は、ロボット工学の分野で最も困難な作業の 1 つです。ロボットから高い可塑性を達成したい科学者は、人間の筋肉組織内の重要なプロセスを再現する必要があります。この作業には、個々の人工繊維と関節を調整して、正確な曲げ、ねじり、およびその他の動きを行うことが含まれます。以前は、そのような操作は洗練された機器と大規模な計算能力なしでは実行できませんでしたが、イタリアのエンジニアのグループが有望なシステムの生産を民主化することに成功しました。
著者らは、人工筋肉の動作に必要な主要なメカニズムである空気圧アクチュエータの最適化に焦点を当てました。彼らは、側面に折り目がついた柔軟な中空のプラスチックチューブの形で GRACE プラットフォームを作成しました。接続されたホースを介してこのアクチュエータに空気が押し込まれると、空気は縦方向に収縮し、半径方向に膨張します。簡単に言えば、GRACE はご要望に応じて長さと厚さを変更できます。新しいシステムの有効性を証明するために、エンジニアは 18 個の新しいアクチュエータから本格的なロボット アームを組み立てました。
マニピュレーターの形状とサイズは人間の手を模しており、その重量は 100 グラムでした。一連の実験で、著者らは、この手が通常の人間の手のすべての基本的な動作を簡単に繰り返すことを示しました.GRACEの助けを借りて、指を握り、手のひら全体をねじり、手首を回転させました.この研究の重要な特徴は生産システムでした。エンジニアはアマチュアの 3D プリンターのみを使用し、製造の材料としてプラスチックと軟質樹脂を使用しました。
開発者はまた、新しいアクチュエーターは、自重の最大 1,000 倍の重量を支えることができるように設計されていると付け加えました。また、プラスチックよりも耐久性の高い素材を使用すれば、GRACEの強度はさらに高まります。科学者によると、将来的には、彼らの発明は、きちんとした器用なロボットの開発や義肢の開発に役立つでしょう。
2022-09-01 14:24:12
著者: Vitalii Babkin