Roboti s lidským citem: Nový chytrý umělý sval ze Soulu měří sílu i délku a zlepšuje pohyb

Vědci ze Soulské národní univerzity (SNU) vyvinuli inteligentní umělý sval, který napodobuje biologické svalově-šlachové systémy.

Vědci ze Soulské národní univerzity (SNU) vyvinuli inteligentní umělý sval, který napodobuje biologické svalově-šlachové systémy. Toto zařízení využívá kanály z tekutého kovu zabudované do elastomeru z tekutých krystalů (LCE), což mu umožňuje smršťovat se při elektrické stimulaci a zároveň v reálném čase měřit vnitřní sílu a délku.

Tento průlom by mohl zásadně změnit způsob, jakým se budoucí roboti pohybují a vnímají své okolí, a poskytnout jim lidštější fyzickou inteligenci. Konvenční umělé svaly mají omezení, protože jejich aktuační a senzorické funkce jsou oddělené, což vyžaduje další senzory a složité řídicí systémy. Nový sval kombinuje obě funkce v jedné struktuře, čímž umožňuje robotům přirozeněji reagovat na měnící se síly a kontakt během provozu. Systém spojuje izotropní a nematické LCE materiály, které plní role podobné šlachám a svalům. Jeden kanál z tekutého kovu funguje jako aktivní aktuátor generující kontrakci zahříváním, zatímco druhý slouží jako senzor detekující sílu a deformaci.

Vědci demonstrovali schopnosti nového svalu na robotických prstech a chapadlech, která dokázala jemně zvedat předměty a samostatně určovat jejich tuhost a velikost. Uspořádáním dvou umělých svalů proti sobě, podobně jako u biologických svalů, dosáhli rychlejšího a přesnějšího řízení pohybu, včetně smršťování a uvolňování. Aplikace sahají od humanoidních robotů a logistické automatizace po rehabilitační a lékařské přístroje.

Během opakovaných pohybů se však může uvnitř umělého svalu hromadit teplo, což snižuje přesnost. Náhlé změny cílů pohybu mohou také vést k chybám. K řešení těchto problémů vědci navrhují rychlejší metody chlazení, jako jsou tenčí materiály, vestavěné chladicí kanály nebo chladicí systémy založené na Peltierových modulech. Další výzkum se zaměří na distribuci tepla a mechanické chování elastomerů z tekutých krystalů pro vytvoření přesnějších a spolehlivějších systémů v budoucnu.