Ученые из Петербургского Политеха спроектировали пневматическую систему с искусственным мышечным приводом. По этому проекту можно изготавливать промышленные манипуляторы, которые в будущем могут быть востребованы в разных отраслях.
Разработанная модель имеет большое преимущество над другими манипуляторами, например, пневмоцилиндром, который сейчас применяется во всех отраслях промышленности. Мы могли его видеть, например, в автобусе – он отвечает за открывание и закрывание дверей, в грузовиках – за подъем кузова, а если говорить о манипуляторах, то практически все устройства для погрузки леса работают с помощью пневматических цилиндров.
Чем хорош пневмомускул?
Он обладает более плавной регулировкой скорости – может мягко и без рывков поднимать и опускать предметы. А благодаря новой схеме управления стало возможно уравновесить груз в любой точке.
«При подаче сжатого воздуха пневмомускул увеличивается в диаметре, сокращается в длину и перемещает выходное звено манипулятора на заданную высоту. Самые распространенные в промышленности пневмомускулы изготавливают из резины и армируют кордом, нити которого состоят из жестких арамидных волокон. За счет возникновения радиальных сил в узлах сетки пневмомускул будет развивать достаточно большое осевое усилие до 6000 Hьютонов»,- пояснила ассистент Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ Любовь Коткас.
Несмотря на свой малый вес, манипулятор из пневматических мышц может быть довольно мощным. К тому же он безопасен и долговечен – ресурс работы до 5 миллионов циклов. У него нет трущихся поверхностей, поэтому его не придется постоянно ремонтировать и смазывать. А важнейший экономический плюс – относительно низкая цена привода.
Где его применить?
Новая разработанная модель грузоподъемного устройства на базе пневматических мышц подойдёт для применения практически везде: при погрузке древесины в лесу, разборе завалов в ходе спасательных операций, распределении товаров на складе и даже в роботах. Особенно полезны, отмечают ученые, они могут быть в условиях повышенной пожаробезопасности, а также в загрязненных, влажных, взрывоопасных и радиационных средах.
Что дальше?
Следующим этапом работы, говорят ученые, будет создание опытного образца промышленного манипулятора. Переговоры с рядом потенциальных промышленных партнеров уже ведутся. Далее разработчики продолжат изучать свойства пневмомускула и повышение точности математической модели.
📌 Исследование реализовано в рамках программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».
