Японські інженери створили робоногу з механічним запобіжником, здатним відновлюватися після використання. За відновлення в елементі відповідає стрічка з металевого сплаву, яка розривається при певному навантаженні, а потім розплавляється під дією нагрівача і знову формує єдину деталь, яку можна використовувати повторно, розповідає IEEE Spectrum. Стаття з описом розробки була представлена на конференції IROS 2019, але поки не опублікована.
Оскільки роботи та інші машини можуть під час роботи піддаватися високим навантаженням, іноді критичним для них, існують прості механічні елементи, покликані захистити від надмірного навантаження. Наприклад, для обмеження навантаження застосовують механічні запобіжники, що розриваються при певному заздалегідь відомому зусиллі, а для пом'якшення навантаження при різкому зростанні навантаження застосовують амортизатори ривка. Як правило, ці елементи одноразові і їх доводиться замінювати після використання.
Масаюкі Інаба (Masayuki Inaba) з колегами з Токійського університету розробив і продемонстрував багаторазовий механічний запобіжник, здатний відновлюватися після розриву. Конструкція складається з рами, з'єднаної пружинами і постійними магнітами, а також стрічки зі сплаву з низькою температурою плавлення (близько 50 градусів Цельсія).
Запобіжник з'єднаний з самим нижнім сегментом ноги через трос так, що при згинанні ноги трос натягується і навантаження на запобіжник підвищується. Параметри запобіжника і всієї ноги в цілому розраховані так, що металева стрічка в ньому розривається першою і тим самим захищає від руйнування інші елементи.
Після того, як запобіжник спрацьовує і стрічка в ньому розривається, навантаження спадає і дві частини стрічки знову притягуються один до одного завдяки магнітам і пружинам. Після цього нагрівальний елемент розплавляє метал і два фрагменти стрічки з'єднуються. Під час відновлення сплав не витікає із запобіжника завдяки прозорим «віконцям» з двох боків.
Розробники показали роботу запобіжника на прикладі робоноги. При падінні ноги запобіжник спрацьовує, однак потім відновлюється. При цьому міцність стрічки знижується більш ніж утричі, тому в процесі розпрямлення ноги після відновлення запобіжник знову зламався.
Раніше ми розповідали про інші розробки, в яких рідкий сплав використовується для відновлення пошкоджених частин. Наприклад, минулого року американські дослідники створили еластичний провідник, що складається з безлічі крапель рідкого сплаву, ув'язнених у полімер. Якщо такий матеріал частково порізати, навколо порізів утворюються нові провідні доріжки з об'єднаних крапель.