Инновационные коленные суставы для роботов разработали инженеры Гарвардского университета. Их создание было вдохновлено устройством человеческого колена. Новая разработка позволяет роботам двигаться эффективнее, а вспомогательным устройствам – точно выравниваться без сложной электроники.
Инновационные суставы состоят из двух изогнутых поверхностей, которые перекатываются и скользят друг относительно друга, и соединены гибкими элементами. По такому принципу в человеческом теле взаимодействуют кости с хрящами.
Ключевое отличие нового подхода в том, что форма каждого элемента сустава рассчитывается под конкретную задачу и нагрузку. Вместо того чтобы полагаться на мощные моторы и сложные системы управления, сам сустав направляет энергию туда, где она действительно нужна.
– Когда вы проектируете робота, вы заранее понимаете, что он должен делать – например, ходить. Тогда можно сразу задуматься, где и как лучше всего прикладывать усилие, – объясняет ведущий автор исследования Колтер Декер. – Если заложить эти решения прямо в механику робота, он станет гораздо эффективнее.
Цель исследования – переложить как можно больше управления движением с программного обеспечения на сами материалы и конструкцию устройства. Это упрощает управление и повышает надежность.
Результаты испытаний оказались впечатляющими. Сустав, спроектированный по «коленному» принципу, смог исправить до 99% перекосов по сравнению с обычным шарнирным соединением. А двухпальцевый роботизированный захват с такими суставами удерживал в три раза больший вес при той же мощности привода, чем традиционные конструкции с круглыми шарнирами и тросами.
По мнению исследователей, технология может найти применение в экзоскелетах, медицинских и реабилитационных устройствах, человекоподобных роботах, а также в биомеханических исследованиях животных.
Читайте по теме. Гуманоидные роботы пока вдвое менее эффективны, чем люди
