Umetne mišice, ki posnemajo človeško gibanje

Raziskovalci so razvili inovativne linearne aktuatorje, imenovane "svedrčki", ki zaradi vijačne strukture prekašajo človeške mišice. Nova tehnologija obljublja revolucijo v mehki robotiki, saj omogoča izjemno moč, učinkovitost in naravno prilagodljivost gibov.
Foto: University of Bristol
Foto: University of Bristol

V svetu robotike znanstveniki že dolgo iščejo načine, kako strojem omogočiti gibčnost in moč, da bi se lahko kosali z biološkimi sistemi. Inženirji z Univerze Severna Arizona (NAU) so pod vodstvom izrednega profesorja Michaela Shaferja in profesorice Heidi Feigenbaum naredili korak naprej k temu cilju, in sicer z razvojem umetnih mišic visoke zmogljivosti. Tehnologija, ki so jo poimenovali “svedrčki” zaradi podobnosti z zavito obliko testenin, temelji na zvitih in navitih polimernih ceveh.

Za razliko od tradicionalnih električnih motorjev ali hidravličnih batov, ki so togi in omejujejo obliko robota, so novi aktuatorji mehki, lahki in izjemno prožni. Njihova ključna prednost je vijačna geometrija, ki omogoča generiranje znatne moči pri linearnem krčenju. Začetni testi so pokazali fascinantne rezultate. Ti novi sistemi namreč dosegajo desetkrat večjo specifično delo in petkrat večjo moč kot človeške skeletne mišice.

Inovacija nadgrajuje prejšnje koncepte zvitih polimernih aktuatorjev (TPA), ki so bili sicer poceni in močni, a izjemno neučinkoviti. Starejši modeli so za delovanje potrebovali segrevanje in hlajenje, kar je pomenilo le 2-odstotni izkoristek in počasno odzivnost. Ekipa z NAU je to težavo odpravila z uporabo stisnjene tekočine za aktivacijo. To omogoča odzivnost, ki je omejena le s hitrostjo črpanja tekočine, hkrati pa drastično poveča energetsko učinkovitost in omogoča regeneracijo energije deformacije.

Uporabnost te tehnologije je široka. Inženirji predvidevajo implementacijo v mehki robotiki, kjer so potrebni naravni gibi, pri razvoju naprednih protez, ki bi uporabnikom vrnile naravno motoriko, ter v asistenčnih tehnologijah, kot so eksoskeleti. Zaradi nizkih stroškov izdelave in majhne teže bi lahko nove umetne mišice kmalu postale standardni gradnik prihodnjih generacij bioničnih naprav, ki bodo delovale hitreje in močneje od svojih bioloških vzornikov.


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku
Vas zanima več iz te teme?
robotika

Povezave



Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

Zlati partner

VIBOR d.o.o.

Brnčičeva ulica 41d, 1231 Ljubljana Črnuče, Tel: 01 561 33 21
Podjetje Vibor z unikatnim pristopom že od leta 1993 zagotavlja neprekinjeno podporo celotni organizaciji z zanesljivo opremo ter rešitvami, ki poenostavljajo in povezujejo delovne ... Več
Zlati partner

FIŠ – FAKULTETA ZA INFORMACIJSKE ŠTUDIJE

Ljubljanska cesta 31a, 8000 Novo mesto, Tel: 07 373 78 84, 07 373 78 70
Sodobni študijski programi za prihodnost, možnost virtualne udeležbe na vseh predavanjih in vajah Fakulteta za informacijske študije v Novem mestu (FIŠ) je ena vodilnih ... Več
Diamantni partner

Miklavčič marketing, d.o.o.

Zgornji Brnik 130H, 4210 Brnik aerodrom, Tel: 041 414 847

MLACOM d.o.o.

Pot heroja Trtnika, 1261 Ljubljana - Dobrunje, Tel: 01 500 87 75
Tehnologija se nezadržno razvija naprej. Za vogalom je vedno novo odkritje, ki lahko spremeni tako zasebna kot poslovna okolja. Eden največjih izumov je zagotovo računalnik, ki ... Več