Los robots blandos impulsados por fluidos presurizados podrían explorar nuevas fronteras e interactuar con objetos delicados de una manera que los robots rígidos tradicionales no pueden. Pero construir robots completamente blandos sigue siendo un desafío porque muchos de los componentes necesarios para alimentar estos dispositivos son, en sí mismos, rígidos..
Ahora, investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas SEAS de Harvard John A. Paulson han desarrollado válvulas blandas accionadas eléctricamente para controlar actuadores hidráulicos suaves. Estas válvulas podrían usarse en dispositivos de asistencia y terapéuticos, robots blandos bioinspirados, pinzas blandas, robots quirúrgicos y más.
La investigación fue publicada en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS.
“Los sistemas de regulación rígidos actuales limitan considerablemente la adaptabilidad y la movilidad de los robots blandos impulsados por fluidos”, dijo Robert J. Wood, profesor de ingeniería y ciencias aplicadas Harry Lewis y Marlyn McGrath en SEAS y autor principal del artículo., hemos desarrollado válvulas suaves y livianas para controlar actuadores hidráulicos suaves que abren posibilidades para controles suaves a bordo para futuros robots fluidos suaves ”.
Las válvulas blandas no son nuevas, pero hasta ahora ninguna ha alcanzado la presión o los índices de flujo requeridos por muchos actuadores hidráulicos existentes. Para superar esas limitaciones, el equipo desarrolló nuevos actuadores dinámicos de elastómero dieléctrico DEA accionados eléctricamente. Estos actuadores blandos tienen ultra-alta densidad de potencia, son livianos y pueden funcionar durante cientos de miles de ciclos. El equipo combinó estos nuevos actuadores de elastómero dieléctrico con un canal suave, lo que resultó en una válvula suave para control fluídico.
“Estas válvulas blandas tienen un tiempo de respuesta rápido y pueden controlar la presión fluídica y las tasas de flujo que coinciden con las necesidades de los actuadores hidráulicos”, dijo Siyi Xu, estudiante graduado de SEAS y primer autor del artículo.us control rápido y poderoso de actuadores hidráulicos de pequeña y pequeña escala con un volumen interno que va desde cientos de microlitros hasta decenas de mililitros ”.
Usando las válvulas blandas DEA, los investigadores demostraron el control de los actuadores hidráulicos de diferentes volúmenes y lograron un control independiente de múltiples actuadores alimentados por una sola fuente de presión.
“Esta válvula DEA compacta y liviana es capaz de realizar un control eléctrico sin precedentes de los actuadores hidráulicos, lo que muestra el potencial para el futuro control de movimiento a bordo de los robots impulsados por fluidos blandos”, dijo Xu.
La investigación fue coautora de Yufeng Chen, Nak-Seung Patrick Hyun y Kaitlyn Becker. Fue apoyada por la National Science Foundation y la National Robotic Initiative bajo el premio CMMI-1830291.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard . Original escrito por Leah Burrows. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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