В Японии напечатали ноги робота с гибкими мышцами из TPU
Исследователи Токийского университета представили проект 3D-печатных мышц для роботов из термопластичного полиуретана TPU. Метод испытали на ногах робота: гибкие элементы напечатали из TPU 95A на принтере Prusa XL, а каркас — из PLA.
Свойства мягких деталей задаёт внутренняя конструкция. Например, увеличение толщины перемычек решётки с 1,5 до 3 мм повысило жёсткость в 28 раз, поэтому мягкую мышцу и более жёсткое сухожилие можно печатать одной деталью. В каждой ноге предусмотрено шесть крупных искусственных мышц, часть из них действует сразу на два сустава, а другие компенсируют нежелательное движение.
При сокращении напечатанные мышцы почти не расширяются в сторону: решётка складывается внутрь и не мешает соседним деталям. Печать одной полноразмерной мышцы занимает 20–40 часов, каналы для тросов закладываются при печати. Метод обходится без литья и сокращает ручную работу; двигают мышцы моторы в области таза, тянущие тросы, а связки удерживают суставы без подшипников.
В тестах робот выполнял движения с длиной шага 0,4 и 0,8 м, подвес принимал часть веса конструкции. Образцы выдержали 999 циклов нагрузки без разрыва, хотя жёсткость деталей со временем менялась. Далее исследователи планируют применить подход к полноразмерным человекоподобным роботам с полноценным телом и встроенными датчиками.