Исследователи из Итальянского технологического института разработали 3D-печатные пневматические искусственные мышцы, созданные на основе мягких актуаторов. Небольшие актуаторы весом 8 грамм могут поднимать вес 8 кг.

Коррадо Де Паскали и его коллеги из Итальянского технологического института разработали искусственные мышцы, напечатанные из гибкой смолы Flexible 80A на принтере Form 3 от Formlabs. «Мы начали с традиционной искусственной мышцы и разработали новый класс искусственных мышц, состоящих из одного монолитного компонента», — говорит Де Паскали.

Мембраны актуаторов, названные GeometRy-based Actuators that Contract and Elongate (GRACE), способны растягиваться и сокращаться подобно человеческим мышцам. Мембрана была разработана с использованием математической модели, созданной исследователями.

Актуаторы GRACE отличаются от предыдущих поколений искусственных мышц тем, что в их мембране имеются складки, которые складываются и разворачиваются, придавая им большую прочность и гибкость. В зависимости от материала, из которого изготовлен актуатор, и его толщины, некоторые версии могут поднимать относительно тяжелые предметы. При испытании один 8-граммовый актуатор поднял 8 килограммов.

Актуаторы также можно комбинировать, чтобы имитировать реальные мышцы и части тела. Исследователи соединили 18 актуаторов разного размера, чтобы создать роботизированную руку с запястьем. Прикладывая давление к мембранам различных актуаторов, рука могла сгибать пальцы, поворачивать ладонь и вращать запястьем.

"Конструкция GRACE интересна и нова, она обеспечивает простое управление", - говорит Джонатан Эйткен из Университета Шеффилда, Великобритания.

Эйткен считает, что одним из самых инновационных элементов является выбор гибкой смолы для привода, которая обеспечивает больший диапазон движения, чем более жесткие смолы, используемые до сих пор. Он заявляет, что гибкая смола может быть усовершенствована еще больше. "Более новые смолы, которые могут быть разработаны с лучшими показателями на растяжение, увеличат диапазон возможностей устройств, напечатанных с их помощью", - говорит он.

Источник