Cercetătorii Avansează Următoarea Generație de Roboți Softi

Cercetătorii de la Școala de Inginerie și Științe Aplicate Harvard John A. Paulson (SEAS) au dezvoltat valve soft electrice care pot controla actuatoare soft hidraulice. Conform echipei, aceste valve pot fi aplicate în dispozitive asistive și terapeutice, gripe soft, roboți bio-inspirați soft, roboți chirurgicale și multe altele.

Provocarea Construirii Roboților Softi

Cercetătorii încă se luptă să construiască roboți complet softi, deoarece aceștia necesită multe componente pentru a alimenta dispozitivele, iar aceste dispozitive sunt rigide. Roboții softi acționați de fluide sub presiune deschid noi oportunități de interacțiune cu obiecte delicate, pe care roboții rigizi tradiționali nu le pot face. Aceasta este motivul pentru care noua dezvoltare este atât de crucială.

Cercetarea a fost publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). A fost susținută de National Science Foundation și National Robotic Initiative.

Robert J. Wood este profesor de inginerie și științe aplicate la SEAS și autor senior al cercetării.

„Sistemele rigide de reglare de astăzi limitează considerabil adaptabilitatea și mobilitatea roboților softi acționați de fluide,” a spus Wood. „Aici, am dezvoltat valve soft și ușoare pentru a controla actuatoare hidraulice softi, ceea ce deschide posibilități pentru controlul soft pe bord pentru roboții softi fluidici viitori.”

Valve Softi

Deși valvele softi au existat de ceva timp, niciuna nu a reușit să atingă presiunea sau debitul necesar pentru actuatoarele hidraulice existente. Pentru a depăși acest lucru, echipa a dezvoltat noi actuatoare dinamice de elastomer dielectric electrice, sau DEAs. Cu o densitate de putere ultra-înaltă și ușoară, aceste actuatoare softi pot funcționa timp de sute de mii de cicluri.

Echipa a combinat apoi noile actuatoare de elastomer dielectric cu un canal soft, ceea ce a creat o valvă softă pentru controlul fluidic.

Siyi Xu este student doctorand la SEAS și autor principal al articolului.

„Aceste valve softi au un timp de răspuns rapid și pot controla presiunea și debitul fluidic care corespund nevoilor actuatoarelor hidraulice,” a spus Xu. „Aceste valve ne oferă un control rapid și puternic al actuatoarelor hidraulice macro- și mici, cu volume interne care variază de la sute de microlitri la zeci de mililitri.”

Cercetătorii au utilizat valvele soft DEAs pentru a demonstra controlul asupra actuatoarelor hidraulice de diferite volume. Ei au reușit să obțină controlul independent al mai multor actuatoare alimentate de o singură sursă de presiune.

„Această valvă DEA compactă și ușoară este capabilă de un control electric fără precedent al actuatoarelor hidraulice, arătând potențialul pentru controlul mișcării pe bord a roboților softi fluidici viitori,” a spus Xu.

Alți co-autori ai cercetării au inclus Yufeng Chen, Nak-Seung Patrick Hyun și Kaitlyn Becker.