Robotkäe 3D-printimine jäljendab inimese liikumist

Aug 22, 2022

Itaalia Tehnoloogiainstituudi (IIT) teadlased on kasutanud 3D-printimist, et töötada välja uut tüüpi kunstlik lihas, mis suudab paremini jäljendada inimese käe liigutusi ja tõsta 1,000 korda rohkem kaalu. See läbimurre avab ukse järgmisele robootika põlvkonnale, tuues meid sammu võrra lähemale tõelise Luke Skywalkeri proteesi tegemisele.


Teadlased on juba ammu otsinud viisi, kuidas simuleerida inimese käe liikumist, kuid ei ole veel loonud ajamit, mis suudaks liikuda sama armu ja keerukusega. Enamik koopiaid on praktiliseks kasutamiseks kas liiga kõvad või mitte piisavalt tugevad. Kuid dr Corrado De Pascali ja tema kolleegid IIT-st on hiljuti välja töötanud uut tüüpi kunstliku ajami, kasutades ühte 3D-prinditud monoliitset komponenti. Tulemus on paindlikum ja tugevam kui eelmise põlvkonna kunstlihased ning võib liikuda nagu inimene.


Nende uus kunstlik lihas, mida nad nimetavad Geomeetrial põhinevaks tagasitõmbumise ja pikenemise täituriks (GRACE), on võimeline venitama ja kokku tõmbuma nagu inimene. Ajamid kavandati matemaatiliste mudelite abil ja 3D-prinditi paindlike fotopolümeervaikude abil. Nende suurim kohanemine varasemate kujundustega oli voldide lisamine lihastele, võimaldades neil kõverduda ja avaneda, pakkudes suuremat jõudu ja paindlikkust kui teised kunstlikud lihased. Üks 8-grammine täitur suudab tõsta 8kg.

GRACE-driven actuators in robotic hands mimic human motion

GRACE-juhitud ajamid robotkätes jäljendavad inimese liikumist


Meeskond on sellest ajast alates täiendavalt uurinud tehislihase funktsiooni ja ühendanud robotkäeks 18 erineva suurusega ajamit. Muljetavaldavalt on seade võimeline peopesa keerama, randme pöörama ja sõrmi painutama, rakendades jõudu vastase erinevatest osadest.


Siiski märkisid teadlased, et "inimkeha lihaste keerulise paigutuse pakutavat funktsionaalsust ja elegantsi on endiselt raske reprodutseerida." Ajamid on siiski varasemate tehnikatega võrreldes tohutu edasiminek.


Enne kui need tehislihased jõuliselt rakendavad, on vaja rohkem uuringuid, kuid üks eriti huvitav uurimisvaldkond on vaigu koostis. Seda tüüpi seadmetel on suur potentsiaal ja kui vaigud võivad parandada tugevust ja paindlikkust, võiks nende kunstlike lihaste kasutusala veelgi laiendada.


Need uued 3D-prinditud lihased käivad kahtlemata käsikäes muude täiustustega, mida oleme hiljuti näinud proteesimise ja robootika edusammudes. Kuigi see pole täiuslik, on meil hea meel näha, kuhu tehnoloogia siit edasi läheb. Ühel päeval võidakse seda tehnoloogiat kasutada isegi teie isikliku 3D-prinditud Luke Skywalkeri proteesi tegemiseks, kui me valgusmõõkadega mängides paratamatult käsi murrame.


Küsi pakkumist