ส่วนประกอบแบบอ่อนสำหรับหุ่นยนต์แบบอ่อนรุ่นต่อไป ScienceDaily

หุ่นยนต์แบบอ่อนที่ขับเคลื่อนโดยของเหลวที่มีแรงดันสามารถสำรวจพื้นที่ใหม่ๆ และโต้ตอบกับวัตถุที่ละเอียดอ่อนในลักษณะที่หุ่นยนต์แบบแข็งแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ แต่การสร้างหุ่นยนต์แบบอ่อนเต็มรูปแบบยังคงเป็นความท้าทาย เนื่องจากส่วนประกอบจำนวนมากที่จำเป็นในการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์เหล่านี้นั้นมีความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติ ปัจจุบัน นักวิจัยจาก Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ได้พัฒนาวาล์วไฟฟ้าแบบอ่อนเพื่อควบคุมตัวกระตุ้นแบบอ่อนแบบไฮดรอลิก วาล์วเหล่านี้สามารถใช้ในอุปกรณ์ช่วยเหลือและรักษาโรค หุ่นยนต์แบบอ่อนไบโอนิค มือจับแบบอ่อน หุ่นยนต์ผ่าตัด , และอื่น ๆ. "ระบบการกำกับดูแลที่เข้มงวดในปัจจุบันจำกัดความสามารถในการปรับตัวและความคล่องตัวของหุ่นยนต์แบบอ่อนที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลวอย่างมาก" Robert J. Wood, Harry Lewis และ Marlyn McGrath ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ของ SEAS และผู้เขียนอาวุโสของรายงานกล่าว"ที่นี่ เราได้พัฒนา วาล์วอ่อนและน้ำหนักเบาสำหรับควบคุมแอคทูเอเตอร์ไฮดรอลิกแบบอ่อน นำเสนอความเป็นไปได้ของการควบคุมออนบอร์ดแบบนุ่มนวลสำหรับหุ่นยนต์แบบอ่อนของเหลวในอนาคต" วาล์วแบบอ่อนไม่ใช่ของใหม่ แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครสามารถบรรลุความดันหรือการไหลตามที่แอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกที่มีอยู่จำนวนมากต้องการ เพื่อเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้ ทีมงานได้พัฒนาแอคทูเอเตอร์ไดอิเล็กทริกอีลาสโตเมอร์แบบไดนามิกไฟฟ้าไดนามิก (DEA) ใหม่ แอคชูเอเตอร์แบบอ่อนเหล่านี้มี ultra- ความหนาแน่นของพลังงานสูง มีน้ำหนักเบาและสามารถทำงานได้นับแสนครั้ง ทีมงานได้รวมแอคทูเอเตอร์ไดอิเล็กทริกอีลาสโตเมอร์แบบใหม่เข้ากับช่องอ่อนเพื่อสร้างวาล์วอ่อนสำหรับการควบคุมของเหลว "ซอฟต์วาล์วเหล่านี้มีเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว และสามารถควบคุมความดันและการไหลของของไหลเพื่อตอบสนองความต้องการของแอคทูเอเตอร์ไฮดรอลิก" Siyi Xu นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก SEAS และผู้เขียนคนแรกของรายงานกล่าว "วาล์วเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถควบคุมขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วและแข็งแกร่ง และแอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกขนาดเล็กที่มีปริมาตรภายในตั้งแต่หลายร้อยไมโครลิตรไปจนถึงหลายสิบมิลลิลิตร” นักวิจัยได้สาธิตการควบคุมแอคชูเอเตอร์แบบไฮดรอลิกที่มีปริมาตรต่างกันโดยใช้ซอฟต์วาล์ว DEA และสามารถควบคุมแอคทูเอเตอร์หลายตัวที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งแรงดันเดียวได้อย่างอิสระ “วาล์ว DEA ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบานี้ช่วยให้สามารถควบคุมทางไฟฟ้าของแอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการควบคุมการเคลื่อนที่ออนบอร์ดของหุ่นยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลวอ่อนในอนาคต” Xu กล่าว การศึกษานี้ร่วมเขียนโดย Yufeng Chen, Nak-Seung Patrick Hyun และ Kaitlyn Becker โดยได้รับการสนับสนุนจากรางวัล CMMI-1830291 จากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและโครงการวิทยาการหุ่นยนต์แห่งชาติ วัสดุจัดทำโดย Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences บทความต้นฉบับโดย Leah Burrows หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว รับข่าวสารวิทยาศาสตร์ล่าสุดด้วยจดหมายข่าวทางอีเมลฟรีของ ScienceDaily อัปเดตรายวันและรายสัปดาห์ หรือตรวจสอบฟีดข่าวที่อัปเดตรายชั่วโมงในโปรแกรมอ่าน RSS ของคุณ: บอกเราว่าคุณคิดอย่างไรกับ ScienceDaily - เรายินดีรับบทวิจารณ์ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ มีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการใช้งาน เว็บไซต์?คำถาม?