Исследователи из Итальянского технологического института разработали 3D-печатные пневматические искусственные мышцы, созданные на основе мягких актуаторов. Небольшие актуаторы весом 8 грамм могут поднимать вес 8 кг. Исследование опубликовано в Science Robotics.

Коррадо Де Паскали и его коллеги из Итальянского технологического института разработали искусственные мышцы, напечатанные из гибкой смолы Flexible 80A на принтере Form 3 от Formlabs. «Мы начали с традиционной искусственной мышцы и разработали новый класс искусственных мышц, состоящих из одного монолитного компонента», — говорит Де Паскали.

Мембраны актуаторов, названные GeometRy-based Actuators that Contract and Elongate (GRACE), способны растягиваться и сокращаться подобно человеческим мышцам. Мембрана была разработана с использованием математической модели, созданной исследователями.

Актуаторы GRACE отличаются от предыдущих поколений искусственных мышц тем, что в их мембране имеются складки, которые складываются и разворачиваются, придавая им большую прочность и гибкость. В зависимости от материала, из которого изготовлен актуатор, и его толщины, некоторые версии могут поднимать относительно тяжелые предметы. При испытании один 8-граммовый актуатор поднял 8 килограммов.

Актуаторы также можно комбинировать, чтобы имитировать реальные мышцы и части тела. Исследователи соединили 18 актуаторов разного размера, чтобы создать роботизированную руку с запястьем. Прикладывая давление к мембранам различных актуаторов, рука могла сгибать пальцы, поворачивать ладонь и вращать запястьем.