Italijos technologijos instituto (IIT) mokslininkai panaudojo 3D spausdinimą, kad sukurtų naujo tipo dirbtinius raumenis, galinčius geriau imituoti žmogaus rankos judesius ir pakelti 1,000 karto didesnį svorį. Šis proveržis atveria duris naujos kartos robotikai, priartindamas mus vienu žingsniu prie tikro Luke Skywalker protezo gaminimo.
Mokslininkai ilgai ieškojo būdo, kaip imituoti žmogaus rankos judesius, tačiau dar nesukūrė pavaros, kuri galėtų judėti taip pat maloniai ir sudėtingai. Dauguma kopijų yra per kietos arba nepakankamai tvirtos praktiniam naudojimui. Tačiau daktaras Corrado De Pascali ir jo kolegos iš IIT neseniai sukūrė naujo tipo dirbtinę pavarą, naudojant vieną 3D spausdintą monolitinį komponentą. Rezultatas yra lankstesnis ir stipresnis nei ankstesnės kartos dirbtiniai raumenys ir gali judėti kaip žmogus.
Jų naujas dirbtinis raumuo, kurį jie vadina GeometRy pagrindu veikiančia atitraukimo ir pailgėjimo pavara (GRACE), gali ištempti ir susitraukti kaip žmogus. Pavaros buvo suprojektuotos naudojant matematinius modelius ir 3D spausdintos naudojant lanksčias fotopolimerines dervas. Didžiausias jų pritaikymas prie ankstesnio dizaino buvo raukšlių pridėjimas prie raumenų, leidžiančių jiems susisukti ir išsiskleisti, suteikiant daugiau jėgos ir lankstumo nei kiti dirbtiniai raumenys. Viena 8-gramų pavara gali pakelti 8 kg.
GRACE valdomos pavaros robotų rankose imituoja žmogaus judesį
Nuo tada komanda toliau tyrinėjo dirbtinio raumenų funkciją ir sujungė 18 skirtingų dydžių pavarų į roboto ranką. Įspūdingai, prietaisas gali pasukti delną, pasukti riešą ir lankstyti pirštus, taikydamas jėgą iš skirtingų priešininko vietų.
Vis dėlto mokslininkai pažymėjo, kad „vis dar sunku atkurti „funkcionalumą ir eleganciją“, kurią suteikia sudėtingas žmogaus kūno raumenų išdėstymas“. Tačiau pavaros vis dar yra didžiulis patobulinimas, palyginti su ankstesnėmis technikomis.
Reikia daugiau tyrimų, kad šie dirbtiniai raumenys būtų tvirtai įgyvendinami, tačiau viena ypač įdomi tyrimų sritis yra dervos formulė. Šių tipų prietaisai turi didelį potencialą, o jei dervos gali pagerinti jėgą ir lankstumą, šių dirbtinių raumenų pritaikymo spektras galėtų būti išplėstas.
Šie naujieji 3D atspausdinti raumenys neabejotinai bus koja kojon su kitais patobulinimais, kuriuos neseniai matėme protezavimo ir robotikos pažangos srityje. Nors ir nėra tobula, mes džiaugiamės galėdami pamatyti, kur iš čia tobulėja technologija. Vieną dieną ši technologija netgi gali būti panaudota jūsų asmeniniam 3D atspausdintam Luke Skywalker protezui pagaminti, kai žaisdami su šviesos kardais neišvengiamai susilaužysime rankas.