Версия для слабовидящих
Новое искусственное микрощупальце может бережно захватывать и удерживать рыбью икринку Печать Email
Новости науки
16.06.2015

Робототехника стремительно покоряет всё новые и новые просторы, непрерывно развиваясь и совершенствуясь для выполнения новых задач. При этом одним из существенных ограничений для многих современных роботов является их жёсткость. Довольно часто такая конструкция не только мешает расширить области их использования, но и делает уязвимыми для всевозможных поломок.

В последнее время исследователи из разных стран всё чаще создают мягких роботов, используя при их конструировании гибкие материалы: всевозможные пластики и резины, на что их вдохновляют осьминоги, морские звёзды, черви и другие обитатели нашей планеты. Такие экземпляры устойчивы ко многим видам повреждений и способны преодолевать необычные препятствия, что часто не под силу жёстким роботам.

Одним из недавних достижений в этой области стала разработка механического щупальце, которое предлагается использовать в хирургии для бережного подъёма и удерживания внутренних органов во время операции.

Команда исследователей из Университета Айовы во главе с Чеёном Кимом (Jaeyoun Kim) разработала миниатюрное роботизированное щупальце, основой которого стала легкодеформируемая микротрубка из эластомера. Её длина составляла от 5 до 8 миллиметров, а толщина стенки — от 8 до 32 микрометров. Для сравнения, средняя толщина человеческого волоса составляет около 100 микрометров.

Мягкие роботы, как правило, движутся за счёт воздуха, который нагнетается в камеры или специальные пневматические каналы. Но миниатюризация такого механизма оказалась весьма сложной задачей. Например, при создании каналов из эластомерной матрицы вымывается некое заполняющее вещество. В случае очень маленьких размеров конечного устройства существует опасность, что вещество частично останется в каналах, что недопустимо.

Файл загружен. Размер: 76328 байт

Для того чтобы обойти эту проблему, учёные погрузили оптоволокна в жидкий каучук. Когда основа застыла, волокна удалили и получили необходимые крошечные каналы шириной от 100 до 125 мкм. Воздух в них закачивали при помощи обычного шприца.

Так как при высушивании каучука учёные дали жидкости под действием гравитации немного стечь в одну сторону, одна из стенок канала получилась толще другой. В результате, когда внутрь накачивается воздух, более тонкая стенка изгибается сильнее, заставляя всю конструкцию свернуться в спираль.

В итоге миниатюрное пневматическое робощупальце может захватить и деликатно зажать предмет, обвивая его по спирали, так же как если это был бы хобот слона, щупальце осьминога или усик гороха. Ранее в этом диапазоне длин (менее сантиметра) "щупальца" могли сделать максимум одно кольцо вокруг обхватываемого предмета.

В своей статье, опубликованной в издании Scientific Reports, авторы демонстрируют возможности своего устройства, которое удерживает крошечную икринку мойвы. Обычно при использовании щипцов она деформируется и лопается. Не менее эффектно смотрится и деликатный захват муравья.

Роботизированное щупальце способно обвить предмет с минимальным радиусом около 185 мкм, при этом сила захвата будет составлять около 0,78 мН.

Исследователи полагают, что их микрощупальца будут полезны в любой области, где нужны деликатные манипуляции с крошечными предметами, например, в микрохирургии, когда необходимая мишень операции может быть достигнута через кровеносные сосуды.

Тем не менее, для выхода на рынок устройствам такого рода потребуется усовершенствование приводов, в первую очередь упрощение способа их изготовления.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2630078

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта