NatComms: разработаны электрогидравлические мускулы для шагающей техники

Международная группа ученых из Швейцарии и Германии создала искусственные мышцы, дающие возможность роботам совершать высокие прыжки и быстро бегать по пересеченной местности. По словам авторов проекта, разработка превзошла по эффективности сервоприводы (электродвигатели), с помощью которых современные машины выполняют различные действия. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications (NatComms).

Инновация представляет собой электрогидравлический привод из заполненных маслом полимерных трубок. Концы трубок покрыты электродами из проводящего материала. При подаче напряжения электроды притягиваются друг к другу под действием статического электричества.

Пары этих приводов, прикрепленных к скелету, приводят к тем же парным движениям мышц, что и у живых существ: когда одна мышца укорачивается, ее ответная часть удлиняется.

Исследователи использовали компьютерную программу, которая взаимодействует с усилителями высокого напряжения, чтобы контролировать сокращение и растяжение приводов.

Ученые сравнили энергоэффективность своей системы с распространенными в робототехнике сервоприводами и пришли к выводу, что искусственные мышцы потребляют гораздо меньше энергии по сравнению с обычным электродвигателем.

По их словам, моторизованная конечность тратит гораздо больше энергии для сохранения согнутого положения, тогда как электрогидравлические мускулы остаются сжатыми благодаря статическому заряду.

Специалисты также выяснили, что электрогидравлика лучше адаптируется к перепадам нагрузок при беге по пересеченной местности и прыжках. Ей не требуются дополнительные датчики, следящие за углами сгибания ног или рук робота.