Пневматические искусственные мышцы - это гибкие приводы, работающие на основе сжатого воздуха. Они имитируют работу биологических мышц: при подаче воздуха(или воды) сокращаются или изменяют свою жесткость, создавая усилие и движение. Впервые идея была предложена в 1950-х годах.
2. Принцип работы и устройство
Основные типы:
· Мышца Маккинбена (плетёная структура): Состоит из внутренней резиновой камеры и внешней прочной оплётки. При подаче воздуха камера расширяется, оплётка направляет расширение в продольное направление, вызывая сокращение и создание тягового усилия.
· Пневмомышцы из эластичных материалов (например, силикона): Могут быть выполнены по принципу пневмоприводов типа "Фестон", "Бионический привод" и др. Их конструкция позволяет не только сокращаться, но и изгибаться или скручиваться в зависимости от расположения каналов или камер внутри.
3. Основные преимущества
· Высокое отношение силы к весу: Значительно легче и мощнее электрических моторов аналогичного размера.
· Гибкость и безопасность: Мягкая конструкция снижает риск травм при взаимодействии с человеком, что критически важно для реабилитационной робототехники и носимых экзоскелетов.
· Простота и дешевизна: Конструкция часто очень простая, требует недорогих материалов.
· Естественность движения: Похожий на биологический принцип работы позволяет создавать плавные и адаптивные движения.
· Стойкость к перегрузкам: При превышении нагрузки они обычно сжимаются или растягиваются, а не ломаются.
4. Недостатки (ну, везде они..🤩)
· Необходимость источника сжатого воздуха: Требуется компрессор или баллон, что снижает мобильность систем. (В случае жидкости, запас воды)
· Нелинейность: Зависимость между давлением, длиной и усилием нелинейна, что усложняет точное управление.
· Гистерезис: Эластичные материалы имеют "память" деформации, что влияет на повторяемость движений.
· Износ: Усталость материалов при длительных циклах работы.
Пока все, наглядный примерчик внизу🤩
#Robotics #Science