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
Он предназначен для разгрузки грузовых полуприцепов и контейнеров
Японская компания Mujin, занимающаяся разработкой роботов для работы на складах и систем управления для них, показала работу своего робота TruckBot, предназначенного для разгрузки содержимого трейлеров и грузовых контейнеров. Видео доступно на YouTube-канале компании. Разгрузка содержимого автомобильных полуприцепов и грузовых контейнеров на складах и в логистических центрах может требовать довольно много времени, выступая в роли «бутылочного горлышка», из-за которого в цепочке поставок возникают задержки. Кроме того, зачастую эта физически изнурительная работа выполняется рабочим персоналом вручную, что может представлять угрозу для здоровья людей. Решением этих проблем мог бы стать робот TruckBot, который разрабатывается японской компанией Mujin. Основанная в 2011 году в Токио компания специализируется на создании роботов для складских и логистических работ, а также разработке систем управления для них. Робот TruckBot предназначен для разгрузки грузовых прицепов и контейнеров. Основной элемент его конструкции — подвижная грузовая стрела с транспортерными лентами и роликами наверху. Стрела может отклоняться по вертикали и горизонтали, а также двигаться вперед вместе с рамой робота, проникая вглубь разгружаемого грузового контейнера или прицепа на расстояние до 15 метров. Система управления определяет с помощью камер положение объекта в грузовом контейнере. После этого стрела подводится к объекту и с помощью вакуумных присосок захватывает, подтягивает и устанавливает его на транспортерную ленту. По ней груз попадает на конвейер, установленный позади робота, который перемещает его дальше, например, на сортировку. Таким образом TruckBot способен разгрузить 1000 единиц груза, каждый массой до 22 килограмм за час работы. TruckBot может работать самостоятельно или быть частью группы, состоящей из нескольких роботов разного назначения и конвейеров, объединенных в единую систему, предназначенную для разгрузки, погрузки, сортировки, паллетирования и депаллетирования грузов. Для управления этой системой служит другая разработка компании — система управления MujinController. Использование специализированных роботов, таких как TruckBot, разработанных для выполнения одной конкретной задачи, способно повысить эффективность работы. Однако, их установка может потребовать внесения изменений или даже перестройки помещений. Человекоподобные роботы, созданием которых в последнее время занимается все больше компаний, будут лишены такого недостатка. Благодаря своей антропоморфности они способны передвигаться по тем же помещениям и взаимодействовать с теми же инструментами, что и люди, без необходимости что-либо специально изменять. Например, недавно американская компания Apptronik представила раннюю версию человекоподобного робота Apollo для складской работы.