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Muscoli artificiali HASEL, i robot del futuro si muoveranno come noi! (Video)

Аutore:idontknow Data:9-01-2018, 23:41
Muscoli artificiali HASEL, i robot del futuro si muoveranno come noi! (Video)

Gli sviluppi nella robotica e nella creazione di protesi di nuova generazione stanno convergendo verso un nuovo approccio "morbido" sempre più ispirato alla struttura umana, nello specifico si sta cercando di emulare il funzionamento muscolare dando così il via ad una nuova generazione di robot "morbidi".

Un gruppo di ricercatori dell'Engineering Center dell'Università del Colorado sta ottenendo risultati interessanti utilizzando una nuova generazione di attuatori HASEL, tecnologia che non è propriamente nuova, ma che sta evidenziando interessanti progressi. Diverse documentazioni a riguardo sono state pubblicate sulle riviste Science e Science Robotics, ad opera dello stesso team di ricerca, che a quanto pare starebbe esplorando diversi modelli HASEL promettenti per applicazioni future.



Questa nuova generazione di attuatori viene definita come un sistema amplificato idraulicamente elettrostatico ed autorigenerante, ma cerchiamo di spiegare meglio cosa comporta nei fatti. Siamo abituati a robot dotati di classici sistemi idraulici basati su pistoni, rigidi e piuttosto lenti a livello di reattività. Questi muscoli sintetici di nuova generazione riescono ad emulare (e superare) la forza umana, avvicinandosi all'efficienza del muscolo biologico.

Come si comporta un dispositivo muscolare HASEL? Esso è costituito da un guscio elastomerico che può prendere diverse forme, al suo interno è presente un liquido elettricamente isolante collegato ad una coppia di elettrodi contrapposti. Quando viene applicata una tensione, il liquido si sposta, cambia la forma dell'elastomero, riproducendo un comportamento simile a quello della contrazione muscolare umana. Nel momento in cui la tensione viene eliminata, l'elastomero ritorna alla sua forma base.

L'aspetto "autorigenerante" della soluzione è riferito alla capacità di resistere a danni elettrici o sbalzi improvvisi di tensione, questo vantaggio è garantito dallo strato isolante morbido, che risulta in grado di riprendere la forma iniziale dopo un danno elettrico. Tale resistenza risulta inoltre utile in ottica di scalabilità, consentendo di esercitare forze maggiori in relazione alle proprietà dell'elastomero ed alle correnti applicate.

Nella clip di cui sopra, è decisamente indicativo vedere come viene simulato il comportamento di un bicipite umano in contrazione. Sorprende non solo la facilità di funzionamento, ma il minore ingombro rispetto a soluzioni basate su pistoni, e di conseguenza la versatilità di un simile sistema.

Muscoli artificiali HASEL, i robot del futuro si muoveranno come noi! (Video)


La tecnologia HASEL offre anche altri vantaggi, in primis i costi produttivi inferiori rispetto a soluzioni standard basate sui pistoni, grazie ai materiali a basso costo che possono essere impiegati per la realizzazione, che non necessitano di nuove tecniche costruttive, risultando compatibili con i processi industriali di normale utilizzo.

Il team di ricercatori ha già depositato ed ottenuto l'approvazione di diversi brevetti in merito, tuttavia l'obiettivo futuro è quello di esplorare l'utilizzo di nuovi materiali e geometrie in grado di ampliare il range di utilizzo. Lo scopo finale è naturalmente quello di continuare a migliorare questa tipologia di attuatori, per consentire il prima possibile l'applicazione pratica in diversi campi d'impiego.

Guardando ai possibili segmenti d'utilizzo, non emerge solamente la possibilità di creare nuovi robot dotati di maggior precisione nel maneggiare oggetti e per questo più simili all'uomo, ma anche in campo medico le prospettive sono interessanti, basti pensare ad esempio alla realizzazione di protesi di nuova generazione per persone dotate di disabilità articolari.

Per coloro che volessero approfondire l'argomento, la ricerca è disponibile sul sito dell'Università del Colorado al seguente link.

Fonte

Тags: Muscoli, Artificiali, Scienza, Tecnologia, Robotica, Robot, HASEL, Flessibili, Protesi, Colorado

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