Исследователи из Национального университета Сингапура разработали устройство под названием ME‑SOFS (механический мягкий датчик силы), которое позволяет мягким роботам ощущать прикосновения и мгновенно реагировать на них без использования электроники, компьютеров или внешнего источника питания. Прибор преобразует физическое воздействие в движение через жидкую среду, обеспечивая полную механическую цепочку «ощущение – реакция».
Датчик напечатан на 3D-принтере из гибких материалов. Центральная колонка окружена пятью камерами с жидкостью: четыре горизонтальные, одна вертикальная. При нажатии колонка наклоняется, сжимая камеру и вытесняя жидкость к исполнительным механизмам, что вызывает мгновенное движение без электроники. Каждая камера независима, различает усилия по горизонтали, вертикали и боковому направлению. Чувствительность настраивается изменением геометрии 3D‑печати без изменения принципа действия. Авторы сравнивают работу датчика с нервной системой.
Помимо механической реакции, датчик генерирует измеримый электрический сигнал – пассивно, без источника питания. По мере вытеснения жидкость перемещает небольшие магниты мимо металлических дуг, создавая импульсы напряжения через электромагнитную индукцию – тот же принцип, что в велосипедном динамо. Число импульсов соответствует приложенной силе, обеспечивая точное измерение.
Исследователи разработали несколько вариантов использования ME‑SOFS. «Мягкая перчатка» с пятью миниатюрными датчиками печатается как единое изделие и применяется для измерения усилий захвата и веса предметов. «Тактильная обратная связь» позволяет оператору чувствовать силу захвата роботизированного манипулятора при работе с хрупкими предметами. А в системе «Обучение роботов» записываются паттерны силы и используются для автономного повторения удачных захватов.
Датчик работает при температуре до 90 °C, давлении, соответствующем глубине 11 метров под водой, и устойчив к электромагнитным помехам. Подходит для подводных систем, хирургических инструментов и устройств в условиях радиации.
Источник: pronedra.ru
распечатать статью
