Революционный механический датчик силы для мягких роботов полностью исключает необходимость в электронике, компьютерах и внешнем питании. Устройство напрямую преобразует механическое воздействие в движение жидкости, которое приводит в действие исполнительные механизмы, создавая полный цикл «восприятие-действие».
Мягкие роботы, созданные из гибких материалов, находят применение в самых разных областях — от малоинвазивной хирургии до глубоководных исследований. Однако их возможности ограничены существенным недостатком: для восприятия окружающей среды и реагирования на нее большинство таких роботов полагается на отдельные электронные датчики, схемы обработки сигналов и приводы с питанием, которые координируются компьютерами. Эта цепочка компонентов добавляет устройству вес, делает его более сложным и создает в нем уязвимые точки, особенно в условиях высокой влажности, температуры или давления, где электроника крайне подвержена сбоям.
Разработанный специалистами Национального университета Сингапура датчик ME-SOFS (mechanical soft force sensor, механический мягкий датчик силы) представляет собой 3D-печатную мягкую пористую структуру с центральным столбиком, окруженным пятью заполненными жидкостью камерами — четыре расположены горизонтально, одна вертикально. Когда на датчик давят, столбик наклоняется в соответствующем направлении, жидкость вытесняется по мягким трубкам и приводит в движение исполнительные элементы на другом конце. Каждая камера реагирует независимо, поэтому устройство различает силу в трех направлениях — вперед–назад, в стороны и по вертикали.
«Мы применили уникальный подход, вдохновившись способностью природы создавать тактильные сенсоры для самых разных условий, просто используя клетки, которые по сути в основном состоят из жидкости, — объясняет один из руководителей исследования, профессор Бенджамин Ти. — Мы задались вопросом, может ли заполненный жидкостью канал не только ощущать прикосновение, но и непосредственно передавать тактильную обратную связь другому человеку».
Источник: hi-tech.mail.ru