Мягкие актуаторы научили работать с хрупкими предметами

Американские инженеры представили HASEL — прототип класса мягких актуаторов, основанных на жидком диэлектрике. Манипуляторы, изготовленные по такой технологии, способны поднимать грузы и даже хрупкие предметы, при этом не разрушая их, сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.

Самые современные мягкие роботы работают либо с помощью пневматики, либо при помощи приводимого в действие электричеством расширения актуаторов, наполненных диэлектриком (например, жидким этанолом). Недостаток первого метода заключается в том, что для работы устройства необходим компрессор, а минус второго — в необходимости мощного электрического поля. 

Актуаторы HASEL (аббревиатура от Hydraulically amplified self-healing electrostatic actuators — электростатические самовосстанавливающиеся актуаторы с гидравлическим усилением), разработанные специалистами из Колорадского университета под руководством Кристофа Кеплингера (Cristoph Keplinger), состоят из оболочки, сделанной из полидиметилсилоксана, наполнены диэлектриком (трансформаторным маслом) и снабжены электродами. Под действием электрического тока жидкость из одной части оболочки перемещается в другую, таким образом расширяя ее. Такая конструкция актуатора позволяет искусственным мышцам как поднимать грузы (весом до 4 килограммов), так и выполнять деликатную работу: например, поднимать ягоду малины или сырое яйцо, не раздавив их. 

Кроме того, подобные актуаторы долговечны (с помощью HASEL ученым удалось совершить более миллиона циклов поднятия груза весом в 150 граммов роборукой) и защищены от электрических пробоев (в отличие от твердых диэлектриков, которые не подлежат восстановлению). Ученые также отмечают доступность предлагаемого метода: материалы для создания такого актуатора недорогие и легкодоступные.

Помимо мягких роботов, воспроизводящих действия человеческих мышц, разработчики также создают модели, скелет которых максимально (как по строению, так и по функциям) похож на человеческий. Например, в прошлом месяце подробности такой разработки представили японские исследователи.

Елизавета Ивтушок