В обычной электронной руке-роботе каждому пальцу соответствует отдельная линия управления. В результате манипулятор получается громоздким, энергоемким и в целом более сложным, чем должно – стоит он, конечно, также намного дороже.
Ученые разработали простой и сравнительно дешевый манипулятор, с помощью которого им даже удалось сыграть в Nintendo
Под руководством Райана Д. Сочола, исследователи из Университета Мэриленда решили разработать гораздо менее сложную, но все же действенную альтернативу. Результатом стала напечатанная на 3D-принтере мягкая роботизированная рука с тремя пальцами, которая может независимо двигать каждым из них в ответ на изменение давления воздуха.
Отдельный компрессор нагнетает воздух в руку через единственный резиновый шланг. На конце этого шланга находятся три неэлектрических устройства, известные как «жидкостные транзисторы». Каждый из этих транзисторов предназначен для открытия и впуска воздуха в соответствующий палец в ответ на различное давление воздуха — низкое, среднее или высокое.
Когда воздух поступает внутрь, палец сжимается и потому направлен вниз. Таким образом, изменяя давление воздуха, нагнетаемого в руку, можно выборочно активировать любой из пальцев. При полном прекращении воздушного потока все три пальца поднимаются в нейтральное положение.
В ходе демонстрации своего творения Сочол и его команда использовали руку, чтобы нажимать кнопки на контроллере Nintendo, благодаря чему робот успешно прошел первый уровень видеоигры Super Mario Bros. Более того, они смогли завершить его менее чем за 90 секунд!
Теперь ученые надеются адаптировать технологию для использования в таких приложениях, как настраиваемое протезирование, хирургические инструменты и реабилитационные устройства.
«Мы свободно делимся всей информацией о разработке, так что любой может скачать все нужные файлы, чертежи и распечатать мягкие элементы робота и элементы гидравлических схем из нашей работы», — заявил Сочол. «Мы надеемся, что стратегия 3D-печати с открытым исходным кодом расширит доступность, распространение, воспроизводимость и внедрение мягких роботов со встроенными жидкостными схемами во всем мире и ускорит развитие подобных технологий».