Електронната ръкавица усеща предметите и ги засмуква като октопод

Сподели

Ние, хората, не сме толкова добри в разбирането на нещата под вода, но нови изследвания разкриват как природата може да ни подаде ръка за помощ. Учените са разработили ръкавица специално за тези цели, която взема дизайна си от октопод, включващ гумени смукатели и усъвършенствана сензорна способност, която имитира уникалната мускулна и нервна система на морското създание.

За разлика от хората, октоподът е много добре оборудван да се справя с всякакви предмети във водата. Това се улеснява от повече от 2000 смукатели, разпръснати в осем рамена, и способността за обработка на информация от набор от химически и механични сензори. Това позволява на октопода да се движи по скалист терен и да се захваща за гладки черупки и грапави раковини. Важното е, че им позволява да го правят с деликатно докосване и без да упражняват твърде много сила.

Изследователи от Virginia Tech се опитаха да пресъздадат тези възможности за човешката ръка с това, което те наричат ​​Octa-glove. Той разполага с гумени стъбла, покрити с меки, задействащи се мембрани, които имитират смукала на октопода и са проектирани да прилепват както към плоски, така и към извити повърхности, като прилагат само лек натиск. Ръкавицата е в състояние да направи това благодарение на набор от микро-LIDAR оптични сензори за близост, които откриват близки обекти. Микроконтролер свързва сензорите със синтетичните смукатели, за да управлява тяхното поведение, като способностите за захващане на ръкавицата могат да бъдат конфигурирани чрез настройка на сензорния масив в зависимост от задачата.

Нова ръкавица, вдъхновена от октопода, може да се захваща върху подводни обекти с деликатно докосване

Алекс Париш/Вирджиния Tech

Когато се закопчава върху по-малки предмети като лъжици, метални играчки и хидрогелна топка, ръкавицата разчита само на един сензор, за да ги хване с деликатно докосване. Като я настроите да използва всичките си вградени сензори за откриване на обекти, ръкавицата може да вземе по-големи неща като чинии, кутии и купи, без потребителят да трябва да затваря ръката си.

„Чрез обединяването на меки, отзивчиви лепилни материали с вградена електроника можем да хващаме предмети, без да се налага да ги стискаме“, каза професор Майкъл Бартлет, който ръководи изследователския екип. „Прави боравенето с мокри или подводни предмети много по-лесно и по-естествено. Електрониката може бързо да активира и освободи адхезията. Просто преместете ръката си към предмет и ръкавицата ще свърши работата за хващане. Всичко може да се направи без потребителят да натисне нито един бутон.

Учените си представят, че тяхната Octa-glove ще намери приложение във всички видове подводни приложения. Може да се носи от спасителни водолази, работещи за изваждане на хора или предмети от трудни ситуации, инженери, поддържащи мостове, или археолози на лов за потопени артефакти. Важно е, че ще им позволи да хващат предмети, без да прилагат много натиск, вместо това да разчитат на сензорните способности и синтетичните смукатели на ръкавицата, за да вдигнат тежко.

Окта-ръкавицата по време на тестване
Окта-ръкавицата по време на тестване

Алекс Париш/Вирджиния Tech

„Тези възможности имитират усъвършенстваната манипулация, усещане и контрол на главоногите и осигуряват платформа за синтетични подводни лепилни кожи, които могат надеждно да манипулират различни подводни обекти“, каза авторът на изследването Рави Тутика. „Това със сигурност е стъпка в правилната посока, но има какво да научим както за октопода, така и за това как да правим интегрирани лепила, преди да достигнем пълните способности на природата за захващане.“

Изследването е публикувано в списанието Научен напредък, докато можете да видите ръкавицата в действие във видеото по-долу.

Лаборатория на Майкъл Бартлет: Octa-Glove

източник: Virginia Tech



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели