Человеческая рука благодаря нескольким миллионам лет эволюционного развития является одним из самых сложных и чувствительных инструментов, которые когда-либо были “сконструированы” природой.
На протяжении десятилетий при конструировании руки робота инженеры обычно отдавали предпочтение функциям, нежели самой форме. Но исследователи из Университета Вашингтона решили подойти к конструированию руки с другой стороны. По существу, учёные начали с нуля, создав принципиально иную модель искусственной руки.
Чжэ Сюй (Zhe Xu) и Эммануил Тодоров (Emanuel Todorov) начали с лазерного сканирования костей руки у скелета человека и использовали полученные данные для 3D-печати искусственных костей. Это позволило инженерам создать базовую структуру, учитывающую различные особенности человеческой руки.
Суставные связки и сухожилия на роботизированной руке были созданы из лёгкого и высокопрочного волокнистого материала, известного как Spectra. Другие мягкие ткани были созданы благодаря лазерной резке листовой резины, в результате чего получилась многослойная структура.
Искусственные мышцы были сделаны на основе сервоприводов, от них идут кабели таким образом, чтобы точно имитировать движения запястья. Благодаря этому искусственная рука точно повторяет движения своего природного прототипа.
“Конструкция нашей роботизированной руки сохраняет важную биомеханическую информацию руки человека на анатомическом уровне”, — отмечают учёные в своём докладе, который был официально представлен в Стокгольме на Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA 2016).
Отмечается, что новый дизайн искусственной руки сможет найти применение в гуманоидной робототехнике, а также при протезировании конечностей. Но, что ещё более интригующе, исследователи полагают, что вместе с достижениями в нейропротезировании и пересадке кожи, такая модель роботизированной руки может быть использована как 3D-каркас для фактической регенерации конечностей (которая, к слову, возможна даже у человека).
Результаты разработки опубликованы на сайте университета Вашингтона.
Автор: Евгения Ефимова