Экспериментальный 3D-печатный протез со встроенными тактильными датчиками

Развитие бионических искусственных конечностей и робототехники может получить новый толчок благодаря стараниям исследователей из Корнеллского университета под руководством доцента кафедры машино- и авиастроения Роберта Шеперда, создавших 3D-печатную роботизированную руку, способную осязать предметы.Идея оснащения роботов-манипуляторов тактильными датчиками сама по себе не нова, однако продемонстрированное решение вполне уникально и отличается повышенной гибкостью во всех возможных смыслах. Исследователи на стали покрывать датчиками поверхность манипулятора. Вместо этого в руку с эластомерной оболочкой ученые встроили оптические волноводы. Конструкция изготовлена с помощью 3D-печати и мягкой литографии.«Мы печатаем формы для оптических волноводов на 3D-принтере Objet 30, использующем технологию PolyJet. Производственный процесс генерирует шероховатости размером 6 нм между центром волновода и внешним покрытием, что вызывает рассеивание и потери в яркости светового потока. С другой стороны, 3D-печать обеспечивает свободу дизайна, необходимую при работе над сложными сенсорными конструкциями», – указывается в докладе. Волноводы играют роль искусственных нервов, а давление определяется за счет изменения яркости светового потока при деформации пальчиков. Остается лишь отслеживать колебания и сравнивать получаемые данные, чтобы определять жесткость ощупываемых объектов и даже текстуру их поверхностей. «Большинство роботов на сегодняшний день оснащаются наружными сенсорами, позволяющими улавливать присутствие объектов поверхностью аппарата. В нашем же случае датчики установлены внутри, что позволяет оценивать нагрузки, передаваемые через толщу конструкции робота – примерно так, как это происходит в людях и других организмах, испытывающих боль», – поясняет докторант Хуэй Чан Жао.Как минимум, выбирать спелые помидоры робот, оснащенный новой рукой, уже научился (см. видео ниже). В протезировании же такие технологии могут помочь не просто манипулировать предметами, но и восстанавливать чувство осязания, открывая дорогу бионическим протезам принципиально нового уровня. Полный доклад исследовательской команды под названием «Optoelectronically Innervated Soft Prosthetic Hand via Stretchable Optical Waveguides» («Мягкий протез руки с оптоэлектронной нервной системой на основе эластичных оптических волноводов») опубликован по этой ссылке.А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru