이탈리아 공과대학(ITT)과 St. Anne's High School의 엔지니어들이 인공 근육을 만드는 새로운 접근 방식을 개발했습니다. 이 기술은 GRACE("압축 및 신장이 가능한 형상 기반 액추에이터"의 약어)로 명명되었습니다. 개발자에 따르면 이러한 드라이브를 사용하면 기계식 로봇 팔이 인간의 손처럼 기능적이고 유연해질 것이라고 합니다. 동시에 집에서 아마추어 3D 프린터로 GRACE를 만들 수 있습니다.
ITT 포털에 따르면 인공 근육을 설계하고 제조하는 것은 로봇 공학 분야에서 가장 어려운 작업 중 하나입니다. 로봇에서 높은 가소성을 달성하려는 과학자는 인간 근육 조직 내부의 핵심 프로세스를 재현해야 합니다. 이 작업에는 정확한 굽힘, 비틀림 및 기타 움직임을 위해 개별 인공 섬유 및 관절을 조정하는 작업이 포함됩니다. 이전에는 이러한 작업이 정교한 장비와 대규모 컴퓨팅 성능 없이는 수행할 수 없었지만 이탈리아의 엔지니어 그룹은 유망한 시스템 생산을 민주화했습니다.
저자는 인공 근육의 작동에 필요한 주요 메커니즘인 공압 액추에이터를 최적화하는 데 중점을 두었습니다. 그들은 측면을 따라 접힌 주름이 있는 유연하고 속이 빈 플라스틱 튜브 형태로 GRACE 플랫폼을 만들었습니다. 연결된 호스를 통해 이 액추에이터로 공기가 강제로 유입되면 길이 방향으로 수축하고 반경 방향으로 팽창합니다. 간단히 말해서 GRACE는 요청에 따라 길이와 두께를 변경할 수 있습니다. 새로운 시스템의 효과를 입증하기 위해 엔지니어들은 18개의 새로운 액추에이터로 본격적인 로봇 팔을 조립했습니다.
조작기의 모양과 크기는 사람의 손을 모방했으며 무게는 100g이었습니다. 일련의 실험에서 저자들은 이 손이 일반 인간 손의 모든 기본 동작을 쉽게 반복한다는 것을 보여주었습니다. GRACE의 도움으로 손가락을 쥐고 손바닥 전체를 비틀고 손목도 회전했습니다. 연구의 중요한 특징은 생산 시스템이었습니다. 엔지니어는 아마추어 3D 프린터만 사용하고 플라스틱과 연질 수지를 제조 재료로 사용했습니다.
개발자들은 또한 새로운 액추에이터가 자체 무게의 1,000배까지 견딜 수 있도록 설계되었다고 덧붙였습니다. 또한 플라스틱보다 내구성이 강한 소재를 생산에 사용하면 GRACE의 강도가 더욱 높아집니다. 과학자들에 따르면, 미래에 그들의 발명은 보철뿐만 아니라 깔끔하고 기민한 로봇의 개발에 유용할 것입니다.
2022-09-01 14:24:12
작가: Vitalii Babkin