По данным Interesting Engineering, ученые из Гарварда предложили принципиально новый подход к созданию суставов для роботов. Вдохновением послужило строение человеческого колена, а результатом стала механика, которая сама корректирует движение и многократно усиливает хват.

^{Фото издания Interesting Engineering}

Суть метода — в оптимизации формы каждого элемента шарнира типа «качение». Вместо стандартных круглых поверхностей инженеры с помощью сложных расчетов создают кривые неправильной формы. Эти поверхности катятся и скользят друг по другу, удерживаемые гибкими соединителями. Ключевой момент: форма поверхности зависит от конкретной задачи сустава — будь то ходьба или захват предмета.

Такой шарнир сам направляет энергию точно туда, куда нужно. По словам аспиранта Колтера Декера (Colter Decker), это позволяет использовать более компактные и слабые приводы. Механика берет на себя часть работы, которую обычно выполняет сложная система управления.

На практике это дает впечатляющие цифры. В испытаниях коленный сустав, созданный по новой методике, исправил 99% смещения по сравнению с обычным аналогом. Захват, сконструированный с использованием новых шарниров, удерживал вес в три раза больший, чем аналогичное устройство с обычными круглыми шарнирами и шкивами.

Профессор Роберт Вуд (Robert Wood), руководивший проектом, видит потенциал метода в создании более естественных движений. По его словам, такая механика позволяет «встроить» контроль в материалы робота, освобождая систему управления для других задач. Разработка найдет применение в самых разных сферах: от медицинских экзоскелетов до исследований движения животных. Полные результаты работы уже опубликовал журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.