Samsung Electronics публикува статия в Nature Communications за многофункционален изкуствен мускулен актуатор – Samsung Global Newsroom

Изследванията на Samsung Electronics в сътрудничество с университета Ajou демонстрират мултифункционален изкуствен мускулен актуатор от следващо поколение

Samsung Electronics днес обяви, че Dr. Bongsu Shin (съавтор) в Samsung Research1 публикува статия, озаглавена “Задействане на компактни носими устройства с добавена реалност чрез многофункционален изкуствен мускул” в световноизвестното списание „Nature Communications”.

Този проект беше осъществен в партньорство с екипа по машинно инженерство на университета Ajou, ръководен от професор Je-Sung Koh (кореспондент автор), базиран в Корея. Съвместният изследователски екип разработи изкуствен мускулен задвижващ механизъм, който може да се приложи върху очила с добавена реалност (AR) и естествено пасващи хаптични ръкавици.

С нарастващата популярност на метавселената, задвижващите и сензорните технологии се развиват бързо, за да създадат още по-завладяващо изживяване във виртуалните светове. Актуаторите и сензорите, интегрирани в устройствата за носене, трябва да бъдат компактни и леки, тъй като устройствата се носят от потребителите и често изискват мобилност. Конвенционалният задвижващ механизъм имаше определени ограничения по отношение на реализирането на по-усъвършенствани функционалности, тъй като тънкият форм фактор и високата плътност на мощността биха били трудни за постигане от конвенционалните типове.

Изследователският екип предлага изкуствен мускулен задвижващ механизъм, който решава предизвикателствата в практическото инженерство, които са ограничени до конвенционални типове като електромагнитни задвижващи механизми. Изкуственият мускулен задвижващ механизъм може да функционира като малка, мощна задвижваща система със сензорна способност за разработване на устройства за носене, като многофокусни AR очила и естествено пасващи хаптични ръкавици. Изследователският екип проектира базиран на сплав с памет на формата (SMA) лек и мощен изкуствен мускулен задвижващ механизъм, така нареченият съвместим усилен SMA задвижващ механизъм (CASA). Новоразработената версия е лека (0,22 g), но достатъчно издръжлива, за да повдигне тежест, която е 800 пъти по-тежка от нея.

„Този ​​нов задвижващ механизъм, който предлагаме, е лек, компактен, но мощен по отношение на съотношението сила-тегло. Важно е, че новият задвижващ механизъм е преодолял ограниченията на конвенционалните задвижващи механизми, като същевременно носи потенциала за своите разширени приложения, вариращи от роботика до носими устройства,” д-р. Бонгсу Шин от Samsung Research каза. „Очакваме, че резултатът от нашето последно изследване ще бъде основната хардуерна технология за по-завладяващо и интерактивно изживяване за следващото поколение.“

Екипът също демонстрира как задвижващият механизъм позволява контрол на дълбочината на изображението. Двоичното превключване на дълбочината е прието, за да се намали конфликтът на акомодация на вергенция (VAC), който може да причини зрителна умора на някои от потребителите на AR очила, чрез директно регулиране на разстоянието между дисплея и оптичната система на прототипа на AR очилата въз основа на фокусното разстояние на обект, който ще се проектира.

Освен това, невибриращите механотактилни изходи са важни за генериране на естествени и изразителни тактилни усещания върху кожата чрез хаптични устройства. За да предадат усещането за голяма деформация на кожата, хаптичните устройства изискват задвижващи механизми с високо съотношение на сила към тегло и голямо изместване. Комбинирането на множество задвижващи механизми в ограничената област на прототипа на хаптичното устройство също позволява по-изразителни тактилни изживявания.

CASA задейства действие върху обект с натиск и измерва налягането без сензор, като използва характеристика на изкуствения мускул, чието електрическо съпротивление варира в отговор на външното налягане. Прототипът на тактилната ръкавица, оборудван с CASA, е толкова тънък и чувствителен на натиск, че има потенциала да бъде приложен към телехаптика, която разпознава изрази, направени от системата за тактилно писане, и ги преобразува в електрически сигнали.

1 Samsung Research, действайки като напреднал R&D център на Samsung Electronics, ръководи разработването на бъдещи технологии за Device eXperience (DX) Division на компанията.

Leave a Comment