Разработка на Samsung обещава интересни приложения в екзоскелетите и роботиката
(снимка: CC0 Public Domain)
Изследователи от Samsung Electronics и университета Аджоу разработват многофункционален изкуствен мускул от следващо поколение. Изключително лек и компактен, механизмът е способен да вдигне тежест, която е 800 пъти по-голяма от собственото му тегло. В същото време самият „мускул” е сензор, който лесно се интегрира в цифрови системи за управление – от носими устройства до роботи.
Като структура, усиленият задвижващ механизъм (CASA) представлява композитна дъгообразна метална пружина с жица от метал и запомняне на формата (SMA). Под въздействие на приложеното напрежение жицата се компресира и задвижва пружината. Тази сила се прехвърля върху работния товар, става ясно от публикация за разработката в научното издание Nature Communications.
Така например, устройство с тегло 0,22 грама може да повдигне товар от 176 грама, което е 800 пъти повече от теглото на самото устройство. Правейки „мускулите” по-големи и по-мощни, задвижващият механизъм ще може да повдига десетки и стотици килограми товар, което отваря пътя за интересни приложения в екзоскелетите и роботиката.
Samsung подчертава, че целта на екипа е била да разработи мускулен актуатор с най-високото съотношение на сила към маса на актуатора. Значителен бонус е, че самата жица – изкуствения мускул – се явява най-точният сензор за компресия и напрежение. Показателно за силата на компресия или опън е електрическото съпротивление на жицата (мускула), а това означава възможност за прилагане на най-простият начин за мускулен контрол и лесно решение за тактилна обратна връзка към оператора.
Разработчиците на Samsung са намерили две практически приложения за своята разработка. Първо, изкуственото мускулно задвижване може да се използва за фокусиране в очилата с добавена реалност. Второ, устройството може да се вгради в ръкавици за създаване на тактилни усещания във виртуална или разширена реалност.
При AR очилата „мускулът” регулира разстоянието между дисплея и оптиката, осигурявайки естествен фокус на окото върху близки или далечни обекти, в зависимост от вниманието, а в ръкавиците създава ефект на натиск върху кожата. Новите сензори са толкова малки и толкова силни, че ефектът на захващане е близък до реалното усещане.