NatComms: разработаны электрогидравлические мышцы для шагающих роботов

Фото из открытых источников

Ученые из Швейцарии и Германии разработали инновационную систему искусственных мышц для роботов, которая позволяет им эффективно передвигаться по сложной местности и совершать высокие прыжки. Эта разработка, описанная в журнале Nature Communications, представляет собой значительный шаг вперед в области робототехники.

Новая система основана на электрогидравлическом приводе, состоящем из полимерных трубок, наполненных маслом. На концах трубок размещены электроды из проводящего материала. При подаче электрического напряжения эти электроды притягиваются друг к другу за счет статического электричества, что приводит к сокращению искусственной мышцы.

Ключевой особенностью этой системы является ее способность имитировать парные движения мышц, характерные для живых организмов. Когда одна "мышца" сокращается, противоположная ей удлиняется, что позволяет создавать естественные движения конечностей робота.

Для управления сокращением и растяжением приводов исследователи разработали специальное программное обеспечение, которое взаимодействует с усилителями высокого напряжения. Это позволяет точно контролировать движения робота и адаптировать их к различным условиям.

Проведенные испытания показали, что новая система обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционными сервоприводами, широко используемыми в современной робототехнике. Одним из главных достоинств искусственных мышц является их высокая энергоэффективность. В отличие от обычных электродвигателей, которые потребляют много энергии для поддержания согнутого положения, электрогидравлические мускулы сохраняют свое состояние благодаря статическому заряду, что существенно снижает энергозатраты.

Еще одним важным преимуществом новой системы является ее способность лучше адаптироваться к изменениям нагрузки при движении по неровной поверхности или во время прыжков. При этом электрогидравлическим мышцам не требуются дополнительные датчики для отслеживания углов сгибания конечностей робота, что упрощает конструкцию и повышает надежность системы в целом.