Для роботов сухожилия лучше сервоприводов

10.04.2012

На встрече Forschungszentrum Informatik в Карлсруэ впервые была представлена уникальная рука робота, способная выполнять тонкие аккуратные манипуляции с различными предметами. Исследования по разработке манипулятора с искусственными сухожилиями проводились в рамках европейского проекта DEXMART.

За последние четыре года ученые разработаны ряд инновационных технологий, направленных на повышение гибкости и чувствительности механических рук. Нам просто обращаться с различными вещами, такими как бумажный стаканчик с соком, однако для робота это является серьезной проблемой. Чтобы налить сок в стакан, робот должен одной рукой держать стеклянную бутылку, а другой хрупкий стаканчик, а потом еще и перемещать его, не расплескивая жидкость. Исследователи из Университета земли Саар совместно с коллегами в Болонье и Неаполе разработали механическую руку, которая способна с легкостью выполнить эти задачи, да к тому же имеет приводов едва ли не больше, чем мышц в руке человека.

Новый манипулятор нужен в различных областях науки и техники: от работы с подопытными животными до выноса людей из горящих зданий. Современные гидравлические и электрические манипуляторы не могут безопасно обращаться с хрупкими предметами и тем более с человеческим телом. До сих пор основной проблемой было создание искусственной руки, похожей по габаритам на человеческую: просто не получалось "впихнуть" в эти размеры все необходимые приводы и электронику. Ученые в рамках проекта DEXMART придумали простой, но чрезвычайно эффективный выход: применили искусственные "сухожилия", скручиваемые компактными высокоскоростными двигателями. Таким образом, появилась возможность производить мощные растягивающие/сжимающие движения при сохранении компактности конструкции. Более того, этими усилиями легко управлять, поскольку контроль за оборотами электродвигателя не представляет труда.

Чрезвычайно прочные полимерные "сухожилия" позволяют поднимать 5-кг предметы со скоростью 30 мм в секунду с помощью всего лишь одного небольшого электромотора и "сухожилия" 20 см в длину. Каждый палец робота, как и человеческий палец, состоит из трех сегментов, управляемых с помощью отдельных "сухожилий". Мини-электродвигатели вращаются с высокой скоростью и производят небольшой крутящий момент порядка пяти ньютон-миллиметров. Новый манипулятор способен легко поднимать тяжелые предметы и одновременно бережно обходиться с предметами хрупкими, например куриным яйцом. Подобные машины можно применять для совместной работы с человеком, в хирургии и при выполнении сложнейших ремонтных работ в опасных для людей местах.

<< Назад: Термомаскировка для электроники 11.04.2012

>> Вперед: Наноспагетти для здоровья и долголетия 10.04.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Барабанная дождевальная машина eco ProRain 11.09.2026

Орошение сельскохозяйственных угодий требует не только достаточной производительности техники, но и точного контроля расхода воды. При этом для многих хозяйств важны простота обслуживания, надежность оборудования и разумная стоимость. Компания Bauer представила новую барабанную дождевальную машину eco ProRain, в которой эти требования сочетаются с современными электронными средствами управления поливом. Новая модель стала дополнением существующей линейки дождевальной техники Bauer. При ее разработке специалисты ориентировались прежде всего на практические потребности пользователей, учитывая полученные от них отзывы. В результате производитель сделал акцент на удобстве эксплуатации и долговечности конструкции, стремясь сохранить при этом доступную цену и не отказываться от автоматизированных функций управления. eco ProRain предлагается в трех базовых исполнениях - F30, F40 и F50. Для каждой из них предусмотрено по 30 вариантов комплектации, различающихся диаметром используемой тру ...>>

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Умный медицинский бандаж 24.06.2025 Исследователи из Института ядерной физики Польской академии наук (IFJ PAN) предложили инновационное решение - медицинский бандаж из полимерных нановолокон, созданный методом электропрядения. В основе технологии лежит способность материала равномерно распределять антимикробный препарат - метронидазол - и постепенно высвобождать его непосредственно в зоне повреждения. Это особенно важно при лечении инфекций, вызванных анаэробными бактериями, которые активно размножаются в условиях низкого содержания кислорода. Такие микроорганизмы представляют серьезную угрозу, особенно при глубоких ранениях или закрытых повреждениях, поскольку стандартная терапия требует системного применения препарата, что может оказывать побочные эффекты на организм в целом. Новое перевязочное средство прошло стадию лабораторных испытаний in vitro. Хотя до широкого внедрения технологии в клиническую практику еще предстоит пройти долгий путь, уже сейчас очевиден ее потенциал в улучшении качества лечения ран. Уникальность разработки заключается в дозированной доставке метронидазола. Он не вводится сразу в большом количестве, а выделяется в течение нескольких часов, обеспечивая устойчивое антимикробное действие и избегая перегрузки организма. В условиях гражданской медицины такие повязки могут быть полезны при лечении инфекций в области малого таза, желудочно-кишечного тракта или слизистых оболочек. Однако наибольший интерес к ним проявляется со стороны военных медиков. При осколочных и минно-взрывных травмах, особенно если в рану попадает почва или грязь, создаются идеальные условия для размножения анаэробных бактерий. Своевременное локальное воздействие препарата в таких ситуациях может сыграть решающую роль. Преимущество нового бандажа - не только в его способности бороться с инфекцией, но и в возможности уменьшить общее применение антибиотиков. Это особенно важно в эпоху устойчивости бактерий к лекарствам. Контролируемое высвобождение препарата снижает риск развития побочных реакций и потенциального токсического воздействия. Данная технология может лечь в основу нового класса "умных" перевязочных материалов, сочетающих защитные и лечебные функции. Это шаг к более персонализированной медицине, где лечение адаптируется к состоянию конкретного пациента и типу инфекции.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026