Тысячу искусственных гидравлических мышц вместо жестких электромоторов и полимерный скелет получил биомиметический андроид Protoclone от Clone Robotics

Источник: Humanoid Guide

Фундаментальный технологический отказ от традиционных металлических сервомоторов и волновых редукторов в пользу искусственной мускульно-скелетной анатомии воплотил польско-американский робототехнический стартап Clone Robotics, представивший серийный облик двуногого андроида Protoclone, о чем сообщили профильные издания Humanoid Guide и Wevolver. Разработанная инженерами Лукашем Козловским и Данушем Радхакришнаном платформа представляет собой точную биомиметическую копию человеческого опорно-двигательного аппарата, приводимую в действие более чем тысячей полимерных гидравлических мышечных волокон.

Аппаратная архитектура Protoclone построена на базе легкого синтетического скелета из армированного углеволокном полимера, повторяющего геометрию человеческих костей, хрящей и связок. Рост робота составляет сто семьдесят сантиметров при снаряженной массе всего пятьдесят килограммов. В теле андроида реализовано сто двадцать четыре независимые степени свободы, включая шестнадцать степеней свободы в гибком многопозвонковом позвоночнике, семь степеней в анатомической шее и двадцать степеней свободы на каждую пятипалую биомиметическую кисть. Вместо поворотных моторов движение каждого сустава обеспечивается сокращением и растяжением пучков искусственных мышц McKibben, заполненных замкнутым контуром безопасной водогликолевой гидравлической смеси.

Сердечно-сосудистая гидравлическая система робота приводится в действие компактным бесщеточным осевым насосом мощностью пятьсот ватт, поддерживающим рабочее давление на уровне двенадцати бар при акустическом шуме менее сорока двух децибел. Циркулирующая жидкость одновременно выполняет роль теплоносителя, эффективно отводя тепло от внутренних вычислительных плат через микроканальные радиаторы. Быстродействующие пьезоэлектрические клапаны, интегрированные в полость грудной клетки и таза, регулируют подачу жидкости с частотой до двухсот герц, а клапаны термокомпенсации гарантируют стабильную работу в диапазоне температур от минус десяти до плюс сорока пяти градусов Цельсия. Модульные быстросъемные фитинги позволяют заменять отдельные мышечные волокна всего за две минуты без необходимости слива всей рабочей гидросмеси. Это обеспечивает феноменальную естественную податливость compliance: при сильном ударе или внешнем толчке искусственные мышцы сжимаются и поглощают кинетическую энергию, защищая механику и окружающих людей от случайных травм.

В фазе опоры при ходьбе эластичные искусственные связки накапливают механическую энергию подобно ахиллову сухожилию человека, снижая удельный расход энергии на перемещение cost of transport на тридцать пять процентов по сравнению с классическими редукторными андроидами и обеспечивая плавный шаг на прямых ногах со скоростью до одного и восьми десятых метра в секунду. Сенсорная оболочка включает сеть волоконно-оптических датчиков натяжения внутри каждого мускула, стереокамеры бинокулярного зрения в подвижной голове и силиконовую искусственную кожу с десятью тысячами тактильных точек на ладонях. Бортовой нейроморфный компьютер обрабатывает телеметрию в реальном времени, обучаясь сложным манипуляциям через открытые библиотеки в средах PyTorch, MuJoCo и Isaac Lab. Встроенная батарея на один и две десятых киловатт-часа обеспечивает до четырех часов непрерывной работы.

Кисти рук робота способны развивать пиковое усилие сжатия до сорока килограммов и одновременно деликатно удерживать хрупкие предметы без риска раздавливания. Автоматизированное плетение полимерных мышечных трубок снизило стоимость производства в десять раз по сравнению с металлическими редукторами. Польско-американский разработчик Clone Robotics объявил о подготовке коммерческих исследовательских комплектов Protoclone для академических лабораторий и R&D-центров по целевой себестоимости около двадцати тысяч долларов во второй половине 2026 года для применения в биомедицине, протезировании и сервисной робототехнике.