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Ces muscles artificiels soulèvent plus de 1000 fois leur propre poids


Les chercheurs de Columbia Engineering ont développé un muscle robotique souple qui est trois fois plus fort que les muscles naturels. Ces muscles synthétiques imprimés en 3D ne sont pas seulement incroyablement forts, ils sont également bon marché à seulement trois cents par gramme à produire.

Les ingénieurs en mécanique ont développé les muscles synthétiques pour avoir une densité de déformation (expansion par gramme) 15 fois supérieure à celle du muscle naturel. Ainsi, les chercheurs ont calculé que leur création robotique pouvait soulever 1000 fois son propre poids.

Le chef de l'équipe de recherche Hod Lipson est au service d'un professeur de génie mécanique. Malgré les craintes du monde d'un Terminator prise de contrôle, Lipson a déclaré que le mouvement de type humain est difficile à trouver.

«Nous avons fait de grands progrès pour créer des esprits de robots, mais les corps des robots sont encore primitifs», a déclaré Hod Lipson. «C'est une grande pièce du puzzle et, comme la biologie, le nouvel actionneur peut être façonné et remodelé de mille façons. Nous avons surmonté l'un des derniers obstacles à la fabrication de robots réalistes.

Alors, comment l'équipe a-t-elle réussi à créer un muscle aussi bon marché mais puissant? Aslan Miriyev est chercheur postdoctoral au laboratoire Creative Machines de Columbia et est l'auteur principal de l'étude. Il a utilisé une matrice en caoutchouc de silicone avec de l'éthanol partout afin de créer un actionneur avec des contraintes et des contraintes élevées mais avec une faible densité. L'éthanol est distribué dans tout le muscle dans des micro-poches. Tout ce qu'il faut au muscle pour fonctionner est une tension suffisante pour chauffer et faire bouillir l'éthanol dans les micro-poches. Une fois que l'éthanol bout, le matériau se dilate comme un muscle normal le ferait sous tension. Le muscle était capable de s'étendre jusqu'à 900 percenst lorsqu'il est chauffé à 80 degrés Celsius. Une fois correctement réchauffée, l'équipe pourrait soumettre l'unité autonome à ses tests de mouvement.

Tous les matériaux utilisés par l'équipe sont faciles à fabriquer, peu coûteux et conçus pour être respectueux de l'environnement.

Avantages d'être doux

Les robots souples peuvent effectuer un certain nombre d'actions que les robots durs ne peuvent tout simplement pas effectuer. Ils peuvent se faufiler dans des espaces restreints; ils peuvent se contracter et se dilater facilement pour s'adapter à une gamme de climats; ils peuvent même faire partie du corps humain. Malgré les avantages, le perfectionnement de la robotique douce est une lutte pour les ingénieurs depuis des décennies. Pourtant, il a vu des progrès ces dernières années. Les développements dignes d'intérêt tels que les muscles robotiques à vide d'une équipe suisse sont bien plus prometteurs. Une autre innovation majeure de la robotique douce était un «muscle» qui pourrait aider le cœur humain à maintenir un rythme approprié.

Pour Miriyev, tout le domaine de la robotique douce ouvre davantage de portes à la normalisation d'un avenir avec des robots.

«L'actionnement électrique à basse tension, associé à un faible coût et à la convivialité, pourrait potentiellement révolutionner la façon dont les robots souples et souples sont conçus et fabriqués aujourd'hui», a déclaré Miriyev Tendances numériques. "Cela pourrait conduire au développement de robots doux et durs doux et naturels, à faible coût, capables d'aider dans les domaines de la santé, de la gestion des catastrophes, des soins aux personnes âgées et de presque tous les types d'assistance imaginables dont les gens pourraient avoir besoin dans leur vie quotidienne. , à la maison, sur le chemin [du travail] ou au travail, lorsque les robots travaillent côte à côte avec les humains. "

Vous pouvez lire l'article complet en ligne via le journal Communications de la nature.


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