Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024

Northwestern Engineers Innovate Soft Robotic Muscles for Safer Robots

0
Los Angeles CA (SPX) Jul 15, 2024 - Engineers at Northwestern University have introduced a new soft, flexible actuator device designed to mimic the movements of human muscles, potentially enhancing the safety and versatility of robotic systems.

The device, termed an actuator, has been utilized to create both a cylindrical, worm-like soft robot and an artificial bicep. In practical tests, the soft robot adeptly maneuvered through narrow, pipe-like spaces, and the bicep successfully lifted a 500-gram weight 5,000 consecutive times without failure.

By 3D-printing the soft actuator body using common rubber, researchers have significantly reduced costs. Excluding the small motor that drives the actuator, the robots cost approximately $3 in materials, a stark contrast to the typically high costs of rigid actuators.

The research, which presents a potential for developing cost-effective and practical soft robots for real-world applications, was published on July 8 in the journal Advanced Intelligent Systems.

"Roboticists have been motivated by a long-standing goal to make robots safer," explained Ryan Truby of Northwestern, the study's lead. "If a soft robot hit a person, it would not hurt nearly as much as getting hit with a rigid, hard robot. Our actuator could be used in robots that are more practical for human-centric environments. And, because they are inexpensive, we potentially could use more of them in ways that, historically, have been too cost prohibitive."

Truby, who is the June and Donald Brewer Junior Professor of Materials Science and Engineering and Mechanical Engineering at Northwestern's McCormick School of Engineering, directs The Robotic Matter Lab. Taekyoung Kim, a postdoctoral scholar in Truby's lab and the study's first author, led the research alongside Ph.D. candidate Pranav Kaarthik.

Robots Mimicking Living Organisms
Rigid actuators have traditionally been integral to robot design, but their limited flexibility and safety concerns have driven research towards soft actuators. Truby's team drew inspiration from human muscles, which simultaneously contract and stiffen.

"How do you make materials that can move like a muscle?" Truby asked. "If we can do that, then we can make robots that behave and move like living organisms."

To create the new actuator, the team 3D-printed cylindrical structures called "handed shearing auxetics" (HSAs) using rubber. These complex structures, which expand when twisted, were previously made from rigid plastic resins using expensive printers, limiting their flexibility and deformability.

"For this to work, we needed to find a way to make HSAs softer and more durable," said Kim. "We figured out how to fabricate soft but robust HSAs from rubber using a cheaper and more easily available desktop 3D printer."

The team printed the HSAs from thermoplastic polyurethane, a common rubber, but faced the challenge of achieving the necessary twisting motion for actuation.

Earlier versions of HSA actuators used multiple motors to achieve extension and expansion, complicating their design and reducing softness. To improve this, the researchers aimed to develop an actuator driven by a single motor.

Simplifying the Actuation Process
Kim incorporated a soft, extendable rubber bellows to the actuator, functioning like a deformable, rotating shaft. The motor's torque caused the actuator to extend, simplifying the actuation process.

"Essentially, Taekyoung engineered two rubber parts to create muscle-like movements with the turn of a motor," Truby said. "While the field has made soft actuators in more cumbersome ways, Taekyoung greatly simplified the entire pipeline with 3D printing. Now, we have a practical soft actuator that any roboticist can use and make."

This innovation enabled the creation of a crawling soft robot propelled by the actuator's motions. The robot could navigate a winding, constrained environment simulating a pipe.

"Our robot can make this extension motion using a single structure," Kim said. "That makes our actuator more useful because it can be universally integrated into all types of robotic systems."

Stiffening Like Human Muscles
The worm-like robot, measuring 26 centimeters in length, could crawl at a speed of over 32 centimeters per minute. The actuator also provided stiffness when fully extended, a feature lacking in many soft robots.

"Like a muscle, these soft actuators actually stiffen," Truby said. "If you have ever twisted the lid off a jar, for example, you know your muscles tighten and get stiffer to transmit force. That's how your muscles help your body do work. This has been an overlooked feature in soft robotics. Many soft actuators get softer when in use, but our flexible actuators get stiffer as they operate."

Truby and Kim believe their actuator marks a step towards more bioinspired robots.

"Robots that can move like living organisms are going to enable us to think about robots performing tasks that conventional robots can't do," Truby said.

Research Report:A Flexible, Architected Soft Robotic Actuator for Motorized Extensional Motion




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



«Сады и люди»: что можно увидеть рассказывает Радио Romantika

Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

Валютные ставки — в рост. «Выберу.ру» подготовил рейтинг лучших долларовых вкладов за июль 2024 года

Квартальная выручка Freedom Holding Corp. выросла до $450,7 млн


Счастливый сотрудник – эффективный сотрудник: как позитивная атмосфера в компании влияет на успех?

На 20% в сравнении с прошлым сезоном поднялся спрос на круизы по рекам осенью

Как записать свекровь в телефоне

Бренд I.B.W. представил круизную коллекцию


Evolving Trends in Realistic Sex Doll Manufacturing

Hidden Sky setting instantly improves TV guide – all it takes is three clicks on your remote

The Rise of Robotic Realism: Exploring the Future of Sex Dolls

Angel Ayala Twice Floors Dave Apolinario In 6th Round Knockout To Win IBF Flyweight Title


Эксперт: американский эксперимент не сможет ответить живём ли мы в симуляции

Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

В МИФИ разработали сверхточный прибор для измерения гравитации

Глава Сергиево-Посадского округа задержан за взятку на 15 миллионов рублей


Be a cute platypus, solve some Zelda-style puzzles, in Ogu and the Secret Forest

You can get every Dragon Age game yet made for just $10 in EA's August Steam sale

Bungie promises to address the 'uncertainty' surrounding the future of Destiny 2 following massive layoffs last week

Фанаты серии игр Legacy Of Kain смогут получить легендарный меч Похититель душ



Преимущества автоматики для ворот Came

Кому показано ЭКО?




Почти 800 тонн мороженого произвели в Москве за 2 месяца лета

Школьник получил ожоги глаз из-за химического эксперимента в квартире в Москве

Уголовное дело возбудили после смертельного ДТП с каршерингом в Москве

В Москве возбудили уголовное дело после ДТП с подростками


Посол Палестины сообщил, что президент Аббас посетит Москву 12-14 августа

В Москве возбудили уголовное дело после ДТП с подростками

Между Белгородом и Москвой вводятся дополнительные поезда

Нгамале рассказал об оскорблениях после пенальти в матче РПЛ с «Зенитом»


Шнайдер в двух сетах обыграла Гауфф и вышла в ¼ финала турнира WTA-1000 в Торонто

Героиня России на Олимпиаде-2024: родилась в Жигулевске, поступила в универ в США, носит косынку

Калинская снялась с матча третьего круга турнира WTA 1000 в Торонто

Ма Лун — первый в истории Китая обладатель шести золотых медалей Олимпийских игр


Музей Москвы откроет новую выставку в августе

Самостоящие железобетонные заборы от компании "Строй Проект": надежность и простота установки

Между Белгородом и Москвой вводятся дополнительные поезда

В Москве возбудили уголовное дело после ДТП с подростками


Музыкальные новости

Певица Билли Айлиш и рэпер Снуп Догг выступят на закрытии Олимпиады в Париже

Обложка песни. Обложки альбомов песен.

Седьмая симфония Шостаковича прозвучала в парке Ходжента

Певица Теона Контридзе заявила, что удивилась обстановкой дома Цискаридзе




«Я с вами!» — Дима Билан поддержал жителей Курской области

Mash: в Ставрополье пациентка получила некроз кожи после электронного массажа

Квартальная выручка Freedom Holding Corp. выросла до $450,7 млн

Харрис вышла к избирателям в колье от Tiffany стоимостью более 60 тысяч долларов














Волочкова возмущена ценами на билеты в Большой театр

Музей Москвы откроет новую выставку в августе

Дальневосточные города возглавили рейтинг по росту туристического спроса в РФ

Маломобильным гостям форума-фестиваля «Москва 2030» помогут на «Станции Манеж»


Александр Цыбульский: "Наша задача - создать конкурентную экономику будущего"

Жизнь людей под угрозой: В Архангельской области обнаружили 288,5 метра бесхозного газопровода

Летевший из Москвы в Сыктывкар самолет перенаправили в Архангельск

В Архангельской области 15-ти летний мотоциклист попал в ДТП


В Крыму задержали завотдела одной из симферопольских больниц за взятку

«Жизнь. Творчество. Судьба» к 130-летию со дня рождения писателя, драматурга, переводчика М. М. Зощенко

За издевательство над бездомным в Симферополе задержали двух треш-стримеров

Мы вернулись домой, уставшие, но как же хорошо в парке, все питомцы рады тебя видеть)


Путин может встретиться с президентом Палестины Аббасом 13 августа

День строителя: какие высокотехнологичные решения предлагают столичные промышленники для строительной отрасли

Реабилитация эвакуированных из Курской области детей началась в Подмосковье

Жители Домодедова отправят гуманитарную помощь в Курскую область












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Казахстанский юниор потренировался с теннисистом из топ-10 рейтинга ATP






Путин может встретиться с президентом Палестины Аббасом 13 августа

Валерий Коробков: «Самый долгожданный подарок мне преподнесла футбольная «Волга»

День строителя: какие высокотехнологичные решения предлагают столичные промышленники для строительной отрасли

Реабилитация эвакуированных из Курской области детей началась в Подмосковье