Umetni mišice z rokami: proizvodnja in značilnosti

Sodobni roboti lahko ukvarjajo. Toda hkrati so daleč od človeškega lahkotnosti in milosti gibanja. In krivdo za to - nepopolne umetne mišice. Znanstveniki so v številnih državah se trudijo, da bi rešili ta problem. V članku bo namenjen kratek pregled svojih neverjetno izumov.

Polymer mišice po Singapur znanstvenikov

Korak v smeri bolj humanoidnih robotov, ki so pred kratkim izumiteljem National University of Singapore. Danes androidov heavyweights poteza delovanje hidravličnih sistemov. Pomemben negativen mimo - majhna hitrost. Umetne mišice za robote predstavlja singapurski znanstveniki kiborg omogočajo ne le za dvigovanje predmetov, ki so 80-krat težji od lastne teže, ampak tudi, da to storite tako hitro, kot osebo.

Inovativna oblika, dokler se raztezajo do petkrat, saj pomaga, da lahko "bypass" so roboti celo mravlje, ki so znani, nosijo predmete do 20-krat težja od mase lastnih celic. Polymer mišice imajo naslednje prednosti:

• prilagodljivost;
• presenetljivo moč;
• prilagodljivost;
• sposobnost, da spremeni svojo obliko za nekaj sekund;
• za pretvarjanje kinetične energije v električno energijo.

Vendar pa je ob istem času, znanstveniki ne bodo tam ustaviti - v svojih načrtih za ustvarjanje umetne mišice, ki bi omogočali robot za dvig tovora, je 500-krat težja od njega!

Otvoritev Harvardu - mišice elektrod in elastomera

Izumitelji, ki delajo v šoli za uporabno in inženiring, Harvard University, predstavil kakovostno nove umetne mišice, za tako imenovane "mehke" roboti. Po mnenju znanstvenikov, njihovi potomci, ki je sestavljen iz mehkega elastomera in elektrod, katerih sestava ogljikovih nanocevk, v svojih lastnosti niso slabše v človeško mišice!

Vsi obstoječi danes roboti, kot je bilo že omenjeno, temelji na pogonih, katerih mehanizem - za hidravliko in pnevmatiko. Takšni sistemi delujejo s pomočjo stisnjenega zraka ali reakcijo kemikalij. To ni mogoče zgraditi robota, kot je mehka in hitro kot človek. Harvard znanstveniki so odpraviti to pomanjkljivost z uvedbo novega koncepta umetnih mišic za robote.

Nove "mišice" kiborgi - struktura večplastna, v kateri so elektrode iz nanocevk z Clark v laboratoriju, ki ga zgornji in spodnji plasti fleksibilnega elastomera teči, je ideja znanstvenikov z Univerze v Kaliforniji že. Te mišice so idealne tako za "mehkih" androidov in laparoskopskih inštrumentov v kirurgiji.

Na tej izjemno izumu, so Harvard raziskovalci ne ustavi tam. Ena od njihovih najnovejših dogodkih - to biorobot-rampa. Njegove komponente - srce mišičnih celic pri podganah, zlata in silicija.

Izum Bauhmana skupina: ena vrsta umetne mišice na osnovi ogljikovih nanocevk

Leta 1999 je v avstralskem mestu Kirchberg na 13. zasedanju Mednarodne Zimske šole v elektronske lastnosti inovativnih materialov, je predstavitev znanstvenik Ray Bauhman delajo v podjetju Allied Signal in vodja mednarodne raziskovalne skupine. Njegovo sporočilo je bilo tema umetnih mišic.

Razvijalci pod Ray Bauhmana lahko zagotovijo ogljikovih nanocevk v obliki listov nanopaper. Tubulov v tem izumu so močno prepleteni in prepleteni med seboj. Ona nanopaper njegov videz podobna običajni - je bilo mogoče, da imajo v svojih rokah, narežemo na trakove in kosov.

Poskus skupina um je zelo preprosta - raziskovalci vezane na različne dele nanopaper strani lepilni trak in padla oblikovanje v solni prevodno rešitev. Potem ko je bil slabovoltnaya z baterijo, podaljšati obe nanobelts, zlasti tistega, ki je priključen na negativni pol električnih akumulatorjev; nato zvit papir. Model delovanja umetne mišice.

Bauhman sam prepričan, da je njegov izum po kvalitativni posodobitvi bistveno spremeniti robotike, saj takšne ogljikove mišice med upognjenim / podaljšanju ustvariti električni potencial - proizvodnjo energije. Poleg tega je to mišičje trikrat močnejši od človeka lahko delujejo na zelo visokih in nizkih temperaturah, z uporabo njihovega dela nizka jakost toka in napetosti. Povsem mogoče je njena uporaba in protetične človeških mišic.

Univerza v Teksasu: umetne mišice vrvice in sukanca

Eden od najbolj presenetljiva je delo znanstvenih skupin iz Univerze v Teksasu, ki se nahaja v Dallasu. Uspelo ji je, da bi dobili model umetne mišice v moči in oblasti, ki spominja na reaktivni motor - 7,1 KM / kg! Te mišice na stotine-krat močnejše in bolj produktivne ljudi. Ampak najbolj presenetljivo pa je, da so izdelana iz primitivnih materialov - visok oder polimerne in sukanec.

Prehrana take mišice - je padec temperature. Zagotavlja sukanec prevlečen s tanko plastjo kovine. Vendar pa v prihodnje, Roboti, mišice se lahko hranijo off njihove temperaturne spremembe okolja. Ta funkcija je, mimogrede, je mogoče uporabiti za prilagajanje na vremenske oblačil in drugih podobnih naprav.

Če zasuk polimera v isto smer, bo to močno skrči, če se segreje in se hitro razširi, ko ohladi, če pa po drugi strani - da je v osnovi v nasprotju. Taka Naive struktura lahko, na primer, da se vrti rotor na označevalec hitrosti 10 tisoč. Obr / min. Plus, ti umetne mišice vrvice je, da se lahko zmanjša na 50% svoje prvotne dolžine (človek samo 20%). Poleg tega jih odlikuje izjemno vzdržljivost - to mišičje ni "utrujen" tudi po milijonti ponovitev akcije!

Iz Teksasa, da Kupid

Otvoritev znanstveniki iz Dallasa navdihnila mnoge znanstvenike z vsega sveta. Uspešno ponovili svoje izkušnje, pa je bila samo ena robotike - Alexander Nikolayevich Semochkin, vodja Laboratorija za informacijske tehnologije v državni Pedagoški univerzi belorusko.

Sprva je izumitelj potrpežljivo čakal za nove članke v znanosti o masovnem vnosu praksi izuma ameriški kolegi. Ker se to ni zgodilo, sibirski znanstvenik odločila z njegovi privrženci ponoviti čudovito izkušnjo in ustvarite svoje roke umetne mišice narejene iz bakrene žice in ribiške vrvice. Ampak, žal, kopijo izkazala za nevzdržno.

Navdih za "Skolkovo"

Nazaj na skoraj zapuščene poskusov Aleksandra Semochkina izrekla - znanstvenik padel na robotehnicheskuyu konferenci v "Skolkovo", kjer se je srečal s podobno mislečimi iz Zelenograd, "Neyrobotiks" vodja podjetja. Kot se je izkazalo, so inženirji podjetja vključena tudi pri oblikovanju mišic v gozdu, ki je precej realna.

Nazaj domov, Alexander z novimi silami začel delati. Pri šestih tednih mu je uspelo ne samo zbrati uporabne umetne mišice, ampak tudi za ustvarjanje stroj za njihovo zvijanje, ki so se ovoji vrvice je strogo ponovljiv.

Oznanjenja umetne mišice

Če želite ustvariti pet centimetrov mišične A. N. Semochkinu potrebujejo nekaj metrov žice in 20 cm navadne ribolov linije. Aparat za "proizvodnjo" mišic, mimogrede, natisnjena 3D-tiskalnik, zavrti ročico za 10 minut. Nato pol ure struktura damo v peč gorenja do +180 stopinj Celzija.

Pritisnite na primer mišice je mogoče s pomočjo električnega toka - to je dovolj, da se poveže vir na žico. Kot rezultat, se začne, da se segreje in prenašajo toploto z ribiško vrvjo. Zadnja raztegnjena ali zmanjša - odvisno od vrste mišice, ki zasukano stroj.

Načrti za izumitelja

Novi projekt Aleksandra Semochkina - "učil", ki ga mišice hitro vrne v prvotno stanje. To lahko pomaga hitro hlajenje žice oskrbe - znanstvenik predvideva, da se bo ta proces potekal pod vodo hitreje. Potem ko je podoben mišice prejeli, prvi njenega lastnika bo Iskanderus - antropomorfni robot BSPU.

Znanstvenik ne vodi svoj izum skrivnost -, določa video posnetke na "Youtube" in namerava napisati članek s podrobnimi navodili o ustvarjanju avtomobilov, mišic ukrivljenim vrvice in žice.

Čas ne miruje - umetne mišice, ki smo vam povedali, že uporablja v kirurgiji za endo in laparoskopsko operacijo. In v laboratoriju, "Disney" s svojo udeležbo so zbrali delujočo roko.