Przełom w robotyce. Maszyny będą mieć mięśnie
Badacze z Politechniki Federalnej w Zurychu dokonali czegoś spektakularnego. Opracowali funkcjonalne, wodoodporne sztuczne mięśnie, które można wykorzystać w robotyce, a w przyszłości także w produkcji protez czy egzoszkieletów. Te nowe mięśnie mogą całkowicie zmienić sposób interakcji robotów z otoczeniem. To także nowy wymiar tego typu siłowników - są bardziej miękkie, lżejsze i działają przy niższym napięciu niż inne podobne technologie.
Politechnika w Zurychu opublikowała na swojej stronie internetowej wpis o najnowszych dokonaniach w kwestii budowy sztucznych mięśni. Eksperci zaznaczyli, że nowe produkty mają wiele znaczących zalet i w porównaniu z poprzednimi technologiami wyróżniają się między innymi tym, że są lżejsze, mocniejsze i bezpieczniejsze.
"Można je zastosować wszędzie tam, gdzie roboty nie powinny być sztywne, ale miękkie i lepiej radzące sobie w interakcjach z otoczeniem", napisali badacze.
Wyjątkowe sztuczne mięśnie. Nowatorska konstrukcja
Wielu ekspertów zajmujących się robotyką pragnie nie tylko tego, aby tworzyć duże maszyny z twardych materiałów, zauważają specjaliści z ETH Zurich, wyjaśniając swoją motywację do pracy nad miękkimi sztucznymi mięśniami HALVE. Jak tłumaczą, sami marzyli o tym, aby uczynić roboty bardziej miękkimi i łatwiejszymi w adaptacji oraz interakcji z otoczeniem.
Rozwijanie miękkiej robotyki w tym kierunku oznaczałoby, że można liczyć na zupełnie inne sposoby zachowywania się robotów, np. takie sztuczne mięśnie pozwoliłyby na to, aby nogi i ręce maszyn zachowywały się bardziej niczym ludzkie kończyny - potrafiły amortyzować wstrząsy lub delikatnie coś chwytać.
Jak zaznaczają badacze, udało się właśnie opracować taki materiał. Nowe siłowniki mają nowatorską konstrukcję, są wodoodporne i działają przy stosunkowo niskim napięciu elektrycznym.
Inspiracja z życia wzięta
Funkcjonowanie sztucznych mięśni jest wzorowane na biologii. Badacze tłumaczą, że podobnie jak ich naturalne odpowiedniki, sztuczne mięśnie kurczą się w odpowiedzi na impuls.
Sztuczne mięśnie nie składają się jednak oczywiście z komórek i włókien, ale z saku wypełnionego cieczą - zwykle olejem - którego powłoka zawiera elektrody. Gdy te otrzymują napięcie elektryczne, kurczą się i wypychają płyn do pozostałej części worka.
Worek rozciąga się i może na przykład podnieść ciężar. Worek ten jest analogiczny do krótkiej wiązki włókien mięśniowych; jeśli kilka z nich jest połączonych, powstaje pełny element napędowy, który jest również znany jako siłownik lub sztuczny mięsień
Efekt? Satysfakcjonujący. Można obejrzeć sztuczne mięśnie w akcji na filmiku udostępnionym przez uczelnię.
Ogrom możliwości
Sztuczne mięśnie HALVE wyróżnia także to, że są lekkie i wodoodporne. To otwiera zupełnie nowe możliwości w zakresie ich zastosowania. Politechnika zaprezentowała na przykład autonomicznego pływaka, napędzanego właśnie siłownikami HALVE.
Osiąga on prędkość do trzech centymetrów na sekundę i radzi sobie naprawdę dobrze, a to znak, że być może w przyszłości uda się wykorzystać takie mięśnie np. w transporcie wodnym.
Oprócz zastosowań w robotyce, być może uda się rozwinąć HALVE o kolejne funkcje. Eksperci z ETH Zurich mówią o pracowaniu nad tym, aby wytwarzać siłowniki na większą skalę i stosować je na przykład także w medycynie.
Jeśli udałoby się dopracować produkt, istnieje szansa, że pewnego dnia takie sztuczne mięśnie niezwykle przydadzą się w obszarach związanych z produkcją protez, a może nawet całych egzoszkieletów.
Czy to się uda? Wiele na to wskazuje, bo sztuczne mięśnie wzbudziły już zainteresowanie inwestorów. Badacze z Zurychu prowadzą rozmowy z niektórymi firmami, które chciałyby skomercjalizować tę technologię do zastosowania w nowatorskich typach robotów.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
