Инженеры показали технологию «механической маскировки»

Коллектив ученых из США и Германии создал технологию для маскировки неоднородностей в конструкционных материалах. При помощи нового подхода можно получать структуры, имеющие посторонние включения, «незаметные» для внешних механических воздействий. Работа опубликована  в Proceedings of National Academy of Sciences.

Под маскировкой в физике часто понимают способность материала вести себя так, как будто он прозрачен для какого-то внешнего сигнала (света или звука, например), хотя на самом деле внутри него есть какие-либо непрозрачные объекты. Например, устройство для оптической маскировки может быть основано на том, что свет внутри материала расходится или огибает посторонние включения, после чего обратно сходится в такой же пучок, как и был на входе.

Авторы новой работы перенесли понятие маскировки на механические свойства материалов. Хорошо известно, что регулярная шестиугольная решетка (структура графена) и точно такая же решетка, но с отверстием посередине, по-разному распространяют механическое напряжение.

Ученые нашли способ, как создавать «дырки» в гексагональной решетке таким образом, чтобы характер распространения напряжений в ней не изменялся. Для этого исследователи воспользовались аналогией с электрической цепью: если сделать решетку из одинаковых резисторов, ее сопротивление будет зависеть только от мотива структуры (шестиугольники, квадраты, треугольники), но не от расстояний между соединениями.

В механической системе вместо резисторов авторы использовали упругие элементы — «пружинки». Они варьировали их длину и форму так, чтобы жесткость у всех элементов была одинаковой. При этом в середине решетки оставалась большая полость.

Для проверки своей концепции ученые использовали компьютерное моделирование и эксперимент с полимерными решетками, распечатанными на 3D принтере. Они прикладывали к решетке давление слева и справа и измеряли разницу напряжений на неповрежденной решетке, «обычной» решетке с отверстием и «модифицированной» решетке с таким же отверстием.

Оказалось, что среднее значение напряжения на модифицированной решетке отличается от невозмущенной на 20-50 процентов, тогда как для решетки с «обычной» дыркой эти значения составляют 700-2500 процентов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Unitree Robotics показала человекоподобного робота H1

Максимальный крутящий момент его актуаторов составляет 360 ньютон-метров

Китайская робототехническая компания Unitree Robotics анонсировала разработку человекоподобного робота общего назначения H1. В видео, появившемся на YouTube-канале компании, показан уже достигнутый инженерами прогресс в разработке. В нем прототип робота H1, одетый в чехол в виде черных чулок и футболки ходит по ровной поверхности, удерживая равновесие. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Всего десять лет назад ходячие человекоподобные роботы казались диковинкой, а видеоролики с трюками, которые совершал созданный компанией Boston Dynamics робот Atlas вызывали удивление. За прошедшее с тех пор время к разработке собственных вариантов человекоподобных роботов приступили несколько новых компаний. Свой проект двуногого гуманоидного робота общего назначения под названием Optimus появился даже у производителя электромобилей Tesla — недавно компания показала его обновленную версию. Теперь список компаний пополнился китайской Unitree Robotics, которая знаменита прежде всего производством четвероногих роботов. 15 августа Unitree анонсировала новую разработку — двуногого ходячего человекоподобного робота общего назначения H1. Согласно информации на сайте компании, высота робота составляет 1800 миллиметров, а масса — 47 килограмм. Сейчас максимальная скорость ходьбы H1 составляет 1,5 метра в секунду, но в будущем эта величина может возрасти до пяти метров в секунду. Поправка Изначально в заметке предполагаемая будущая скорость робота была ошибочно указана в километрах в час Моторы в суставах имеют крутящий момент до 360 ньютон-метров. Ноги H1 имеют пять степеней свободы, а руки — четыре. На опубликованных изображениях и в видео на руках отсутствуют манипуляторы. В данный момент они еще находятся в разработке и будут доступны как опция в будущем. Для ориентации в пространстве робот оснащен 3D лидаром с круговым обзором и камерой глубины, которые установлены на рамке, имитирующей голову. Unitree прогнозирует что разработка H1 может занять от трех до десяти лет, а конечная стоимость робота не превысит 90 тысяч долларов. https://www.youtube.com/watch?v=GtPs_ygfaEA Fourier Intelligence недавно тоже представила прототип человекоподобного робота GR-1. Он ниже H1 на 15 сантиметров и тяжелее на 8 килограмм. Компания утверждает, что GR-1 будет способен поднимать вес сопоставимый со своим собственным, благодаря чему сможет использоваться в качестве помощника для пожилых людей и пациентов, которым требуется реабилитация.