На текущий момент использование роботов в значительной мере ограничивается их конструктивными недостатками. Инженеры всеми силами пытаются научить их работать при помощи манипулятора, но у них не получается правильно дозировать усилие, поскольку они не могут повторить строение человеческой руки. Определённого прогресса добились сотрудники Стэнфордского университета, создавшие роботизированную руку интересной конструкции.

Ограничение усилия

Человеческая рука обладает уникальным строением, и учёные со всего мира до сих пор так и не смогли полностью понять, как именно она работает. Они давно изучили механическую часть и смогли частично повторить её в роботизированных устройствах. Благодаря этому роботы научились брать различные предметы, поднимать их и совершать с ними определённые действия. Манипуляторы разных видов используются в хирургических роботах, на производстве, для работы на складах и в других видах деятельности. К сожалению, усилие нажима манипулятора можно дозировать только очень ограниченно: сжать либо слегка, либо сильно.

Для робота невозможно держать какой-то предмет с большой силой, но при этом аккуратно, например, стеклянный тяжёлый сосуд. Поскольку тот выскальзывает, его необходимо хорошо держать, но при этом силу требуется точно дозировать. Человеку в этом помогают подушечки пальцев, на них находятся чувствительные нервные окончания. С их помощью можно почувствовать «степень скользкости» и характер предмета, определив таким образом, с какой силой его необходимо сжать, чтобы надёжно зафиксировать и не раздавить. Как именно у человека это работает, до сих пор определить не удалось, а тем более, повторить в металле и электронных схемах. Тем не менее исследователям из Стэнфорда удалось обойти это ограничение и создать манипулятор интересной конструкции.

Универсальная механическая рука

Решение проблемы исследователи подсмотрели у природы, которая наделила некоторых ящериц уникальными возможностями. Прообразом манипулятора послужили лапы геккона, благодаря их конструкции он может карабкаться по отвесным стенам. Подошвы лап ящерицы покрыты тончайшими волосками, буквально притягивающимися к любым поверхностям энергией межмолекулярного взаимодействия, названной силой Ван-дер-Ваальса. Исследователи снабдили пальцы роботизированной руки мягкими подушечками, а уже на них разместили микроскопические клапаны. Именно благодаря им «пальцы» робота буквально прилипают к любым поверхностям, а когда манипулятор размыкается, связывающая их сила пропадает.

Сами подушечки имеют складную ребристую конструкцию, которая при соприкосновении обволакивает поднимаемый предмет. Это обеспечивает равномерное распределение усилия по поверхности и предохраняет предмет от повреждения, позволяя перемещать как тяжёлые, так и хрупкие предметы, а подушечки специальной структуры предотвращают выскальзывание.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!