Манипулятор с ван-дер-ваальсовыми пальцами удержал ведро и яйцо
Американские инженеры создали манипулятор для роботов, в котором объединены две часто применяемые конструкции: пальцы и липкие поверхности, аналогичные лапке геккона. Это позволяет манипулятору хватать предметы разных форм и размеров, в том числе и те, которые в несколько раз больше самого устройства — в тестах он смог удержать пластиковое ведро и куриное яйцо. Статья с описанием разработки опубликована в Science Robotics.
Гекконы известны своей способностью лазать по деревьям и стенам, не падая, обусловленной строением их лап. Они состоят из пластинок и крючков, которые плотно прилегают к поверхности, из-за чего между ними возникает сила Ван-дер-Ваальса. Суммарная сила прилипания гекконов к поверхности на несколько порядков превышает их собственный вес, однако они могут с легкостью поднимать лапы, меняя угол наклона волосков. Кстати, огромную разницу между силой прилипания и весом ученым удалось объяснить лишь несколько лет назад: оказалось, что этот запас нужен для динамических нагрузках, и при приземлении после прыжка сцепления едва хватает, чтобы животное не упало.
Инженеры давно научились создавать искусственные аналоги лапки геккона с похожей конструкцией и свойствами, но чаще всего они применяются в самых простых захватах. Уилсон Рутоло (Wilson Ruotolo) с коллегами из Стенфордского университета разработал более универсальный захват с пальцами, на поверхности которых есть площадки с конструкцией лапки геккона из микропластинок, расположенных под углом. Ранее похожую конструкцию разработали и испытали для своих нужд в NASA.
В новом устройстве пальцы двигаются независимо друг от друга, что дает большую адаптируемость к форме и размеру предметов. Каждый палец приводится в движение двумя тросами и моторами, отвечающими за сгибание и разгибание соответственно. Важное улучшение конструкции заключается в том, что между корпусом пальца и липучими поверхностями расположен массив из полимерных ребер. Их функция заключается в том, что при контакте пальца с предметом они создают сдвиговое напряжение, увеличивающее адгезивные свойства липучей поверхности.
Испытания робоманипулятора показали, что он споособен удерживать объекты разной формы и жесткости: от куриного яйца, которое в несколько раз меньше по размеру, до пластикового ведра, которое, наоборот, в несколько раз больше, чем манипулятор.
Поверхностями, аналогичными лапке геккона, можно управлять не только механически. Мы рассказывали о работах, в которых это делали при помощи
и
.
Григорий Копиев
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.