В отличие от традиционных роботов, которые полагаются на жесткие двигатели и жесткие шарниры, эта новая конструкция черпает вдохновение в биологических системах. Искусственные мышцы функционируют как человеческие, обеспечивая большую гибкость и плавность движений.
Построенный вокруг легкой рамы из углеродного волокна, робот приводится в движение электрогидравлическими мышцами, которые сокращаются в продольном направлении. Эти мышцы могут даже «чувствовать» свое собственное движение, обнаруживая изменения электрического заряда, что устраняет необходимость в громоздких двигателях или энкодерах. В результате получается машина, которая движется с высокой точностью, потребляя при этом меньше энергии.
В ходе испытаний робот показал отличные результаты на различных поверхностях, таких как трава, песок и гравий. Он может прыгать на расстояние до 40% от высоты своей «ноги» и выполнять быстрые движения с частотой более 5 Гц. Впечатляет то, что он может похвастаться чрезвычайно низкими затратами энергии на перемещения – всего 0,73 – что делает его гораздо более эффективным, чем аналоги, приводимые в движение обычными двигателями.
Отличительной особенностью является универсальная система управления. Электрогидравлические мышцы поддерживают управление как с разомкнутым, так и с замкнутым контуром. Используя простой ПИД-регулятор, робот может точно отслеживать движения, а в режиме разомкнутого контура небольшая регулировка напряжения изменяет мышечную силу – никаких сложных моторных энкодеров не требуется.
Электрогидравлические мышцы могут стать ключевым компонентом различных роботов, от тех, которые помогают в повседневных задачах, до машин, предназначенных для сложных условий. Адаптивность и эффективность, продемонстрированные этой технологией, позволяют предположить, что она может привести к созданию более универсальных роботов, способных выполнять более широкий спектр задач.
Будущие усовершенствования могут быть сосредоточены на повышении точности и долговечности этих мышц, потенциально расширяя их применение. По мере развития этой технологии мы сможем увидеть роботов, которые лучше вписываются в повседневную жизнь и более эффективно выполняют задачи в различных условиях.
Источник: https://circuitdigest.com/news/electrohydraulic-muscles-redefine-robotics-with-animal-like-agility
