Создана роботизированная рука, выдерживающая удары молотка

Авторами проекта являются специалисты Института робототехники и мехатроники при Германском аэрокосмическом центре (DLR). Механическая рука по размерам и свойствам практически не отличается от человеческой. Она обладает 19 степенями свободы (у нашей длани их двадцать).

Пять пальцев устройства действуют независимо друг от друга. Приводимые в действие пучком из 38 тросов-сухожилий, они способны обхватывать различные объекты. Материалом для связок служит сверхпрочная синтетическая ткань под названием Dyneema.

К сухожилиям, каждое из которых имеет собственный моторчик на предплечье, присоединены пружинные механизмы особой конструкции. Они увеличивают эластичность искусственных пальцев, позволяя им поглощать и высвобождать кинетическую энергию — так же, как это происходит у нас с вами. К примеру, рука способна поймать мяч, брошенный с нескольких метров, и отправить его обратно.

Благодаря натяжению «пружинок» скорость вращения пальцевых суставов может возрастать с 500 до 2 000 градусов в секунду, давая руке-роботу возможность обхватывать собственные пальцы. Пружинные механизмы помогают определять жёсткость взятого рукой объекта: чем больше они растягиваются, тем мягче объект.

С помощью двух моторчиков, приводящих каждый сустав, можно управлять его прочностью. Когда оба механизма работают в одном направлении, палец сгибается и разгибается. Если же работа осуществляется в противоположных направлениях, палец становится жёстким.

Степень прочности роботизированной руки удивительна: она способна выдержать удар бейсбольной битой, молотком или металлическим бруском. Сила воздействия может достигать 30 ньютонов, тогда как большинство подобных устройств ломаются, если сила составляет пару десятков ньютонов. «Конкуренты» не могут даже хлопнуть в ладоши без повреждений, говорит ведущий конструктор проекта Маркус Гребенштайн.

Поскольку разрабатываемые другими инженерами механические руки не столь крепки, над ними не проводятся многие опыты, которые могут закончиться поломкой дорогостоящего оборудования. Устройство DLR тоже не из дешёвых: на него потрачено около €70–100 тыс. Однако в данном случае у учёных и инженеров более обширные возможности для проведения испытаний. В дальнейшем исследователи планируют прикрепить две руки к торсу и опробовать их совместные действия.

Видео: