Исследователи разработали компактный эластичный привод для роботов

Москва, 16:49, 19 Май 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Роботы с жесткими приводами могут быть опасны для людей в своей рабочей области. Промышленные роботы выполняют движения точно и безжалостно, и любой, кто окажется на их пути, может быть серьезно ранен. Существуют роботы с мягкими приводами, которые не могут нанести ущерб человеку, но к ним привязаны пневматические шланги, ограничивающие их радиус движения. Исследователи из Института Макса Планка в Штутгарте представили новый эластичный привод, который соответствует всем требованиям безопасности и имеет компактную конструкцию.

Привод работает со сверхупругими мембранами, которые окружают заполненные воздухом камеры. Объемом камер можно управлять с помощью электрического поля на мембране, не требуя подключения шлангами к насосам.

Новое устройство состоит из диэлектрической резины. Мембраны изготовлены из сверхупругого материала с гибкими электродами, прикрепленными на каждой стороне. Натяжение мембран регулируется с помощью создания электрического поля между электродами, при котором электроды притягиваются друг к другу и сжимают мембраны при подаче напряжения. Подавая ток одновременно на несколько таких мембран, можно управлять деформацией всей системы.

К мембранам присоединены по две камеры со стабильным объемом при заданном давлении. Благодаря этому бистабильному состоянию, исследователи способны перемещать воздух между камерами. Они делают это путем подачи электрического тока к мембране возле нужной камеры, создавая сжатие, от которого начинается выдавливание воздуха в другую камеру, увеличивая ее объем.

Проблемой для изобретателей является подбор эластомеров для мембран. Некоторые из них имеют сильную деформацию, но изменяют форму медленными темпами. Другие работают быстро, но их деформация весьма ограничена.

Исследователи планируют интегрировать их необычный привод в робота, чтобы добиться безопасного взаимодействия машины и людей.