Umjetni mišići sa svojim rukama: proizvodnja i značajke

Moderni roboti mogu nositi. No, u isto vrijeme oni su daleko od ljudskog lakoće i milosti kretanja. A je kriv za to - nesavršenih umjetnih mišića. Znanstvenici u mnogim zemljama pokušavaju riješiti ovaj problem. Članak će biti posvećena kratak pregled svojih nevjerojatnih izuma.

Polymer mišići Singapur znanstvenika

Korak prema više humanoidnih robota nedavno napravio izumitelji Nacionalnog sveučilišta u Singapuru. Danas androida teškaša potez rad hidrauličkih sustava. Značajna negativna prošlost - mala brzina. Umjetni mišići za robote zastupa Singapuru znanstvenici Kiborg omogućuju ne samo dizati predmete koji su 80 puta teži od vlastite težine, ali i da to učiniti kao brz kao osoba.

Inovativan dizajn, dugo protežu i do pet puta, to pomaže da se „zaobići” roboti čak i mravi, koji su poznati, mogu nositi predmete do 20 puta teža od težine vlastitih stanica. Polymer mišići imaju sljedeće prednosti:

• fleksibilnost;
• udarnim snagu;
• fleksibilnost;
• sposobnost da promijeni svoj oblik na nekoliko sekundi;
• pretvoriti kinetičku energiju u električnu energiju.

Međutim, u isto vrijeme, znanstvenici se ne ide da se zaustavi tamo - u svojim planovima za stvaranje umjetne mišiće koji će omogućiti robot za podizanje tereta, je 500 puta teži od njega!

Otvaranje Harvard - mišići elektroda i elastomera

Izumitelji koji rade u Školi primijenjene i računarstva, Sveučilište Harvard, predstavili kvalitativno nove umjetne mišiće za takozvane „meke” robota. Prema znanstvenicima, njihovi potomci, koji se sastoji od mekog elastomera i elektroda, čiji je sastav ugljikove nanocjevčice, u njihovim kvalitetama nisu inferiorni u odnosu na ljudski mišić!

Svi postojeći danas roboti, kao što je već spomenuto, temelje se na diskove čiji mehanizam - u hidraulici ili pneumatici. Takvi sustavi djeluju komprimiranim zrakom ili reakcijom kemikalija. To nije moguće konstruirati robota, kao što je mekana i brzo kao čovjek. Harvardski znanstvenici su eliminirani ovaj nedostatak stvaranjem novog koncepta umjetnih mišića za robota.

Novi „mišiće” kiborzi - struktura višeslojni u kojima su elektrode od nanocijevi Clark u laboratoriju, trčanje po gornjim i donjim slojevima fleksibilnog elastomera, je zamisao znanstvenika sa Sveučilišta u Kaliforniji već. Ti mišići su idealni za „meke” androida i za laparoskopske instrumenata u kirurgiji.

Na ovom izvanrednom izuma, istraživači s Harvarda nisu se tu zaustavili. Jedan od njihovih najnovijih zbivanja - to biorobot-rampa. Njegove komponente - stanice srčanog mišića kod štakora, zlata i silicija.

Izum Bauhmana skupina: jedna vrsta umjetnih mišića na osnovi ugljika nanocjevčice

Godine 1999. u australskom gradu Kirchberg na 13. sastanku Međunarodne Zimska škola o elektronskim svojstvima inovativnih materijala, napravili prezentacije znanstvenik Ray Bauhman rade u tvrtki Allied Signal i voditelj međunarodnog istraživačkog tima. Njegova poruka bila je tema umjetnih mišića.

Programeri pod Ray Bauhmana u mogućnosti pružiti ugljikovih nanocjevčica u obliku listova nanopaper. Kanalići u ovom izumu snažno su isprepleteni i isprepletene međusobno. Ona nanopaper njegov izgled podsjećao uobičajeno - da je moguće držati u svojim rukama, izrezati u trake i komade.

Eksperimenta grupe um je bio vrlo jednostavan - istraživači su priključeni na različite dijelove nanopaper strane ljepljivu traku i pao dizajn u klorovodičnoj vodljivom rješenje. Nakon što je uključen slabovoltnaya baterija, oba nanobelts produljio, a posebno onaj koji je bio spojen na minus pol električnih baterija; zatim uvijen papir. Model funkcioniranja umjetne mišića.

Sam Bauhman vjeruje da je njegov izum poslije kvalitativne modernizacije značajno transformirati robotike, jer takve ugljika mišiće tijekom fleksije / produženje stvaranje električnog potencijala - proizvodnju energije. Osim toga muskulatura je tri puta jači od čovjeka može raditi na ekstremno visoke i niske temperature, korištenjem njihov rad male struje i napona. To je sasvim moguće njezine aplikacije i protetska ljudski mišić.

University of Texas: umjetni mišići ribolov liniju i konac za šivanje

Jedan od najupečatljivijih je djelo znanstvene skupine sa Sveučilišta u Teksasu, koja se nalazi u Dallasu. Uspjela je dobiti model umjetnog mišića u snagu i moć podsjeća mlaznih motora - 7,1 KS / kg! Ti mišići su više stotina puta snažniji i produktivniji čovjeka. No, najviše iznenađuje stvar je da su izgrađene od primitivnih materijala - visoka skela polimerne i šivanje.

Prehrana takve mišiće - je pad temperature. Pruža šivaći konac obložen tankim slojem metala. Međutim, u budućnosti, roboti mišići mogu hraniti svoje promjene temperature okoliša. Ova značajka, usput, može se koristiti za prilagodbu na vremenske odjeće i drugih sličnih uređaja.

Ako uviti polimera u istom smjeru, to će dramatično smanjiti kada se zagrije i brzo proširiti kada se ohladi, ali ako drugi - to je u osnovi suprotno. Kao ingenuous strukture može, na primjer, rotirati rotora kod brzine od 10 tisuća marker. Okr / min. Osim toga, ove umjetne mišiće ribolov linija je da oni mogu biti snižena na 50% od svoje početne duljine (ljudski samo 20%). Osim toga, oni se odlikuju izvanredne izdržljivosti - to muskulatura nije „umoran”, čak i nakon što je milijunti ponavljanje akcije!

Iz Teksasa na Kupida

Otvaranje znanstvenika iz Dallasa potaknuo je mnoge znanstvenike iz cijelog svijeta. Uspješno ponoviti svoje iskustvo, međutim, bio je samo jedan robotike - Aleksandar Nikolajevič Semochkin, voditelj Laboratorija za informacijske tehnologije pri Državnom sveučilištu bjeloruski Pedagoškog.

U početku, izumitelj strpljivo čekao nove članke u znanosti o masovnom uvod u prakticiranje izuma američkih kolega. Budući da se to nije dogodilo, Sibirski znanstvenik odlučio sa njegovi pristaše ponoviti divno iskustvo i stvoriti svoje vlastite ruke umjetne mišiće izrađene od bakrene žice i strune. Ali, nažalost, kopija pokazala se neodrživom.

Inspiracija za „Skolkovo”

Natrag na gotovo napuštene eksperimenata Aleksandra Semochkina je slučaj - znanstvenik pao na robotehnicheskuyu konferenciji u „Skolkovo”, gdje se sastao s istomišljenicima iz Zelenograd „Neyrobotiks” glava tvrtke. Kao što se ispostavilo, inženjeri tvrtke također angažiran u stvaranju mišića šume, što je sasvim izvediv.

Kod kuće Alexander s novim snagama počeli raditi. Za šest tjedana bio je u stanju ne samo okupiti djelatan umjetne mišiće, ali i stvoriti stroj za njihovo uvijanje, što je u svici strune strogo ponovljivi.

Blagovijesti umjetne mišiće

Za stvaranje pet centimetara mišića A. N. Semochkinu potrebno nekoliko metara žice i 20 cm obične strune. Aparat za „proizvodnju” mišića, usput, tiskan u 3D-pisač, izvrće ruku za 10 minuta. Onda pola sata struktura smještena u peć gori do + 180 stupnjeva Celzija.

Aktivirati kao mišić je moguće pomoću električne struje - dovoljno je spojiti izvor za žice. Kao rezultat toga, ona počinje zagrijavati i prenose svoju toplinu na ribolov liniju. Posljednja rastegnut ili smanjiti - ovisno o vrsti mišića koji upletena stroj.

planovi za izumitelja

Novi projekt Aleksandra Semochkina - „uči” od mišića brzo vraća u prvobitno stanje. To može pomoći brzo hlađenje opskrbe žice - znanstvenik pretpostavlja da će se taj proces odvijati pod vodom brže. Nakon sličan mišić je primio, prvi od svojih vlasnika će Iskanderus - antropomorfne robota BSPU.

Znanstvenik ne vodi svoj izum tajna - izlaže video na „YouTube”, a planira napisati članak s detaljnim uputama o stvaranju automobila, mišića uvijanje strune i žice.

Vrijeme ne stoji mirno - umjetne mišiće, koji smo vam rekli, već se koristi u kirurgiji za endo i laparoskopske operacije. A u laboratoriju, „Disney”, sa svojim sudjelovanjem prikupili ruku funkcionalne.