Роботизированные микропальцы позволят ученым чувствовать крошечные объекты и взаимодействовать с насекомыми.

Фото: Ritsumeikan University

Робототехника
Инструменты
Шрифты

Если бы вы пытались измерить силу реакции ноги насекомого, вы не могли бы просто толкнуть ее пальцем — разница в размерах между ними была бы слишком велика, чтобы сделать это с достаточной чувствительностью. Однако набор мягких роботизированных микропальцев с ручным управлением теперь может выполнять такую работу.

Созданные учеными из японского Университета Рицумейкан, плоские прямоугольные устройства имеет длину всего 12 мм, ширину 3 мм и толщину 490 микрометров (миллионных долей метра). Пять из них объединены в одном устройстве, которое по сути представляет собой роботизированную руку с мягкими, гибкими пальцами. Внутри каждого пальца находится баллонообразный пневматический привод вместе с жидкометаллическим тензодатчиком.

Пользователь надевает на свои пальцы специальные датчики, которые измеряют скорость, протяженность и направление сгибательных движений. Эти данные передаются на соответствующие микропальцы в режиме реального времени, заставляя их соответствующим образом изгибаться. Если они давят на объект, который давит назад, тензометрические датчики измеряют силу, с которой этот объект делает это.

Диаграмма, показывающая, как микропальцы использовались для измерения силы реакции ног мокрицы. Фото: Konsihi et al. (2002)/Scientific Reports/DOI: 10.1038/S41598-022-21188-2.

При тестировании технологии, микропальцы использовались для измерения силы реакции ног живой мокрицы, которую удерживали вверх ногами с помощью всасывающего инструмента. Измеренная сила составила около 10 миллиньютонов, что соответствует ранее рассчитанным оценкам.

Теперь есть надежда, что после дальнейшего развития эту технологию можно будет использовать не только в исследованиях насекомых, но и в других приложениях, где требуется мелкомасштабный «практический» подход.

«С помощью нашего микропальца, чувствительного к деформации, мы смогли напрямую измерить толкающее движение и силу ног и туловища мокрицы — то, чего раньше было невозможно достичь», — сказал ведущий ученый, профессор Сатоси Кониши (Satoshi Konishi). «Мы ожидаем, что наши результаты приведут к дальнейшему технологическому развитию взаимодействия микропальцев и насекомых, что приведет к взаимодействию человека и окружающей среды в гораздо меньших масштабах».

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Scientific Reports.

Источник: Ritsumeikan University