Оригами-подобный мягкий робот может поднимать в 1000 раз больше своего веса
Мягкая роботизация позволяет машинам двигаться так, чтобы имитировать живые организмы, но повышенная гибкость обычно означает снижение силы, что ограничивает ее использование. Теперь ученые из MIT CSAIL & Harvard разработали искусственные мышцы-оригами, которые добавляют столь необходимую силу мягким роботам, позволяя им поднимать объекты в 1000 раз больше, чем их собственный вес, используя только давление воды или воздуха. Одна 2,6-граммовая мышца способна поднять 3-килограммовый объект.
Искусственные мышцы состоят из пластикового внутреннего скелета, окруженного воздухом или водой внутри запечатанного мешка — «кожи». Применение вакуума к внутренней части мешка инициирует движение мышц, создавая напряжение, которое руководит движением. Для направления мышцы не требуется источник питания или человеческий вход, поскольку он руководствуется исключительно составом скелета.
В экспериментах исследователи создали мускулы, которые могут поднять цветок с земли, закручиваться в катушку и сжиматься до 10 процентов от их первоначального размера. Они даже сделали мышцы из водорастворимого полимера, что позволяет технологии использоваться в естественных условиях с минимальным воздействием на окружающую среду. Другие потенциальные применения включают глубоководные исследования, минимально инвазивные операции и трансформируемую архитектуру.
Мышцы масштабируемы — команда построила их в размерах от нескольких миллиметров до метра — и дешевы для производства. Один мускул может быть сделан менее чем за десять минут менее чем за доллар. Даже сама исследовательская группа была удивлена, насколько эффективна технология. «Мы были очень удивлены, насколько сильны мышцы. Мы ожидали, что они будут иметь более высокий максимальный функциональный вес, чем обычные мягкие роботы, но мы не ожидали увеличения в тысячу раз», — сказал директор CSAIL Даниэла Русь.
