Принцип работы нового электрогидропривода подсмотрели у пауков Механизм основан на устройстве паучьих лап
Американские инженеры из Колорадского университета в Боулдере совместно с немецкими коллегами из Института интеллектуальных систем Макса Планка решили использовать схему работы паучьих лап для разработки нового устройства для мягкого захвата. Как известно, в паучьих лапах нет мышц — они работают под давлением гемолимфы, циркулирующей в сосудах. Когда паук теряет гемолимфу или умирает, давление падает и лапы поджимаются к брюшку. Ученые сконструировали мягкий электрогидравлический привод из гибкого резервуара с жидким диэлектриком и двумя подключенными на противоположных сторонах электродами, а затем прикрепили его на основу из пластика.
Давление гемолимфы распрямляет лапу паука — этот принцип работы был использован для создания электрогидропривода с жидким диэлектриком и электродами
Электроды интегрированы в жидкий диэлектрик, поэтому при подаче высокого напряжения они сжимаются, создавая давление и перекачивая жидкость в соседнюю камеру. Гидростатическое давление вызывает сгибание сустава, причем с повышением напряжения растет и давление. Инженеры испытали конструкцию в различных роботизированных устройствах и выяснили, что сравнению с сервоприводом аналогичной номинальной мощности электрогидравлический привод отличается гораздо более низким энергопотреблением. Затем исследователи сконструировали на основе нового привода трехпалый захват.
Схема расположения приводов и электродов на лепестке захвата и работа устройства
Каждый конический лепесток такого захвата содержит по три привода, соединенных общим внутренним электродом и независимыми внешними. Самый большой привод расположен в основании конструкции, чтобы поддерживать момент для подъема остальных приводов. При отсутствии нагрузки устройство сгибалось до угла 180° и поднималось над поверхностью, если его повернуть внутренней стороной. Затем лепестки собрали в мягкий трехпалый захват, который способен собирать предметы различной жесткости и массы: клубника (18 граммов), яблоко (170 граммов) и кружка (270 граммов). Авторы подчеркивают, что схема работы механизма позволяет создавать конструкции с разной геометрией и характеристиками срабатывания.
Использованные источники:
