Miękkie komponenty do miękkich robotów nowej generacji ScienceDaily

Miękkie roboty zasilane płynami pod ciśnieniem mogą eksplorować nowe obszary i wchodzić w interakcję z delikatnymi obiektami w sposób, w jaki nie są w stanie tego zrobić tradycyjne sztywne roboty. Jednak zbudowanie w pełni miękkich robotów pozostaje wyzwaniem, ponieważ wiele elementów potrzebnych do zasilania tych urządzeń jest z natury sztywnych. Obecnie naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) opracowali elektryczne miękkie zawory do sterowania hydraulicznymi miękkimi siłownikami. Zawory te można stosować w urządzeniach wspomagających i terapeutycznych, miękkich robotach bionicznych, miękkich chwytakach i robotach chirurgicznych , i więcej. „Współczesne rygorystyczne systemy regulacyjne znacznie ograniczają możliwości adaptacyjne i mobilność miękkich robotów napędzanych płynem” – powiedział Robert J. Wood, profesorowie inżynierii i nauk stosowanych w SEAS Harry Lewis i Marlyn McGrath oraz główny autor artykułu. „W tym miejscu opracowaliśmy miękkie, lekkie zawory do sterowania miękkimi siłownikami hydraulicznymi, oferujące możliwość miękkiego sterowania na pokładzie dla przyszłych miękkich robotów płynnych. Zawory miękkie nie są nowe, ale jak dotąd żadnemu nie udało się osiągnąć ciśnienia lub przepływu wymaganego przez wiele istniejących siłowników hydraulicznych. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, zespół opracował nowe elektrodynamiczne siłowniki z dynamicznym dielektrykiem z elastomeru (DEA). Te miękkie siłowniki mają ultra- o dużej gęstości mocy, są lekkie i mogą wykonać setki tysięcy operacji. Zespół połączył te nowatorskie dielektryczne siłowniki z elastomeru z miękkimi kanałami, tworząc miękkie zawory do kontroli cieczy. „Te miękkie zawory charakteryzują się krótkim czasem reakcji i mogą kontrolować ciśnienie i przepływ płynu, aby sprostać wymaganiom siłowników hydraulicznych” – powiedział Siyi Xu, absolwent SEAS i pierwszy autor artykułu. „Zawory te pozwalają nam szybko i niezawodnie sterować dużymi oraz małe siłowniki hydrauliczne o pojemności wewnętrznej od setek mikrolitrów do dziesiątek mililitrów.” Korzystając z miękkiego zaworu DEA, badacze zademonstrowali sterowanie siłownikami hydraulicznymi o różnych objętościach i uzyskali niezależne sterowanie wieloma siłownikami napędzanymi przez jedno źródło ciśnienia. „Ten kompaktowy i lekki zawór DEA umożliwia bezprecedensowe elektryczne sterowanie siłownikami hydraulicznymi, pokazując w przyszłości potencjał pokładowego sterowania ruchem robotów napędzanych miękkim płynem” – powiedział Xu. Współautorami badania są Yufeng Chen, Nak-Seung Patrick Hyun i Kaitlyn Becker. Badanie zostało wsparte nagrodą CMMI-1830291 przyznaną przez National Science Foundation i National Robotics Program. Materiały dostarczone przez Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences. Oryginalny artykuł autorstwa Leah Burrows. Uwaga: treść może być edytowana pod względem stylu i długości. Otrzymuj najświeższe informacje naukowe dzięki bezpłatnemu biuletynowi e-mailowemu ScienceDaily, aktualizowanemu codziennie i co tydzień. Lub sprawdź co godzinę aktualizowany kanał wiadomości w swoim czytniku RSS: Powiedz nam, co myślisz o ScienceDaily – chętnie przyjmiemy zarówno pozytywne, jak i negatywne recenzje. Masz pytania dotyczące korzystania strona internetowa? pytanie?