Kunsmatige spiere met jou hande: die produksie en funksies

Moderne robots kan hanteer. Maar op dieselfde tyd wat hulle is ver van menslike lig en genade van beweging. En die blaam vir wat - onvolmaakte kunsmatige spiere. Wetenskaplikes in baie lande probeer om hierdie probleem op te los. Die artikel sal gewy word aan 'n kort oorsig van hul ongelooflike uitvind.

Polimeer spiere deur Singapoer wetenskaplikes

Stap in die rigting 'n meer humanoide robots het onlangs die uitvinders van die Nasionale Universiteit van Singapoer. Vandag Androids swaargewigte skuif deur die werking van hidrouliese stelsels. Beduidende negatiewe verlede - 'n klein spoed. Kunsmatige spiere vir robots is verteenwoordig deur Singapoer wetenskaplikes cyborg toelaat net nie om voorwerpe wat 80 keer swaarder as hul eie gewig is lig, maar ook om dit so vinnig doen as 'n persoon.

Innoverende ontwerp, lank rek tot vyf keer, dit help om "bypass" die robots selfs miere, wat bekend is, kan voorwerpe tot 20 keer swaarder as die gewig van hul eie selle dra. Polimeer spiere het die volgende voordele:

• buigsaamheid;
• treffende krag;
• buigsaamheid;
• die vermoë om sy vorm vir 'n paar sekondes verander;
• om die kinetiese energie omskep in elektriese energie.

Maar op dieselfde tyd, wetenskaplikes is nie van plan om daar te stop - in hul planne om kunsmatige spiere wat sou toelaat dat die robot om 'n vrag te lig skep, is 500 keer swaarder as hy!

Opening van Harvard - die spiere van die elektrodes en die elastomeer

Uitvinders wat in die Skool vir Toegepaste and Engineering, Harvard Universiteit werk, het 'n kwalitatief nuwe kunsmatige spiere vir sogenaamde "sagte" robots. Volgens die wetenskaplikes, hulle nageslag, wat bestaan uit 'n sagte elastomeer en die elektrodes, waarvan die samestelling van koolstof nanobuise, in hul eienskappe is nie minderwaardig aan die menslike spiere!

Alle bestaande vandag robotte, soos reeds genoem, is gebaseer op dryf waarvan die meganisme - 'n hidroulika of pneumatika. Sulke stelsels funksioneer deur saamgeperste lug of reaksie van chemikalieë. Dit is nie moontlik om 'n robot, soos sag en vinnig as 'n man op te rig. Harvard wetenskaplikes het hierdie tekort uitgeskakel deur die skep van 'n nuwe konsep van kunsmatige spiere vir robots.

Die nuwe "spiere" cyborgs - 'n multi-laag struktuur waarin die elektrodes van die nanobuise deur Clark in die laboratorium, wat deur die boonste en onderste lae van buigsame elastomeer, is die breinkind van wetenskaplikes van die Universiteit van Kalifornië reeds. Hierdie spiere is ideaal vir beide "sagte" robots en vir laparoskopiese instrumente in 'n operasie.

Op hierdie merkwaardige uitvinding, het die Harvard navorsers nie daar stop. Een van hul jongste verwikkelinge - dit biorobot-afrit. Sy komponente - hartspierselle in rotte, goud en silikon.

Die uitvinding Bauhmana groep: 'n soort van kunsmatige spiere gebaseer op koolstof nanobuise

In 1999 in die Australiese stad van Kirchberg op die 13de vergadering van die Internasionale Winterskool op die elektroniese eienskappe van innoverende materiale, het 'n aanbieding wetenskaplike Ray Bauhman werk in die maatskappy Allied Signal en hoof van die internasionale navorsingspan. Sy boodskap was die onderwerp van 'n kunsmatige spiere.

Ontwikkelaars onder die Ray Bauhmana kan koolstof nanobuise voorsien in die vorm van velle nanopaper. Buisies in hierdie uitvinding is sterk verweef en verstrengel met mekaar. Sy nanopaper sy verskyning gestalte die gewone - dit moontlik om vas te hou in hul hande, in repies gesny en stukke was.

Eksperiment groep gedagte was baie eenvoudig - die navorsers verbonde aan verskillende stukke nanopaper kante kleefband en laat val die ontwerp in soutsuur geleidende oplossing. Na slabovoltnaya battery is ingesluit, sowel nanobelts verleng, veral die een wat gekoppel is aan die negatiewe pool van die elektriese batterye; dan krul papier. Model van kunsmatige spiere funksionering.

Bauhman homself glo dat sy uitvinding na die kwalitatiewe modernisering aansienlik transformeer robotika, want so 'n koolstof spiere tydens fleksie / ekstensie 'n elektriese potensiaal te skep - energie te produseer. Behalwe hierdie spierstelsel is drie keer sterker as 'n mens kan werk teen 'n baie hoë en lae temperature, met behulp van hul werk lae stroom en spanning. Dit is heel moontlik sy programme en prostetiese menslike spiere.

Universiteit van Texas: kunsmatige spiere van die vislyn en naaldwerk draad

Een van die mees opvallende is die werk van wetenskaplike groepe van die Universiteit van Texas, wat geleë is in Dallas. Sy het daarin geslaag om 'n model van kunsmatige spiere kry in sterkte en krag wat herinner aan 'n jet-enjin - 7.1 kW / kg! Hierdie spiere is honderde kere sterker en meer produktief menslike. Maar die mees verrassende ding is dat hulle opgebou uit primitiewe materiaal - 'n hoë steier van 'n polimeer en naaldwerk draad.

Etes so spiere - is die temperatuur daling. Dit bied 'n naaldwerk draad bedek met 'n dun laag van metaal. Maar in die toekoms, robotte spiere kan voed van hul omgewing temperatuur veranderinge. Hierdie funksie, by the way, dit kan gebruik word vir die aanpassing van die weer klere, en ander soortgelyke toestelle.

As jy die polimeer draai in dieselfde rigting, sal dit dramaties krimp wanneer dit verhit word en vinnig uit te brei wanneer dit afkoel, maar as die ander - dit is fundamenteel in stryd. So naïef struktuur mag, byvoorbeeld, om die rotor draai teen 'n spoed merker 10000. Ds / min. Plus, hierdie kunsmatige spiere van die vislyn is dat hulle kan verminder word tot 50% van sy aanvanklike lengte (menslike slegs 20%). Daarbenewens is hulle onderskei deur merkwaardige uithouvermoë - hierdie spierstelsel is nie "moeg", selfs nadat die miljoenste herhaling van die aksie!

Van Texas te Cupido

Opening van wetenskaplikes uit Dallas geïnspireer baie wetenskaplikes van regoor die wêreld. Suksesvol hul ervaring te herhaal, was egter net een robotika - Alexander Nikolayevich Semochkin, hoof van die Laboratorium van Information Technologies by die Wit Staat Pedagogiese Universiteit.

Aanvanklik het die uitvinder wag geduldig vir nuwe artikels in Science oor die massa bekendstelling in die praktyk van die uitvinding Amerikaanse eweknieë. Aangesien dit het nie gebeur nie, Siberiese wetenskaplike besluit met sy ondersteuners herhaal 'n wonderlike ervaring en skep jou eie hande kunsmatige spiere gemaak van koperdraad en vislyn. Maar, helaas, 'n afskrif bewys onvolhoubaar te wees.

Inspirasie van die "Skolkovo"

Terug na die byna verlate eksperimente gemaak Aleksandra Semochkina die geval - die wetenskaplike val op robotehnicheskuyu konferensie in "Skolkovo", waar hy met eensgesinde van Zelenograd, "Neyrobotiks" hoof van die maatskappy. Soos dit blyk, is die ingenieurs van die maatskappy ook betrokke is by die skepping van die spiere van die bos, wat nogal 'n lewensvatbare.

Terug by die huis, Alexander met nuwe kragte begin om te werk. Vir ses weke was hy in staat om nie net te samel werkbare kunsmatige spiere, maar ook om 'n masjien te skep vir hulle draai, wat het die rolle van vislyn is streng herhaal.

Annunciation kunsmatige spiere

'N vyf-sentimeter spiere A. N. Semochkinu skep moet 'n paar meter van die draad en 20 cm gewone vislyn. Die apparaat van "produksie" van spiere, by the way, gedruk die 3D-drukker, verdraai die arm vir 10 minute. Dan 'n halfuur struktuur geplaas word in 'n oond van brandende tot 180 grade Celsius.

Beklemtoon sulke spiere is moontlik deur middel van elektriese stroom - dit is genoeg om die bron aan te sluit op die draad. As gevolg hiervan, is dit begin om die hitte en deurgee hul hitte tot die vislyn. Laaste gerek of verminder - afhangende van die tipe van spiere wat masjien gedraai.

planne vir uitvinder

Die nuwe projek Aleksandra Semochkina - deur die spiere "geleer" vinnig terug na sy oorspronklike toestand. Dit kan help om die vinnige afkoeling van die aanbod draad - die wetenskaplike aanvaar dat hierdie proses sal plaasvind onder die water vinniger. Na 'n soortgelyke spiere ontvang, die eerste van sy eienaar sal Iskanderus - antropomorfiese robot BSPU.

Die wetenskaplike hou nie sy uitvinding geheim - is uit die video's op "Youtube" en beplan om 'n artikel met 'n gedetailleerde instruksies skryf op die skep van motors, spiere draai van die vislyn en die draad.

Tyd staan nie stil - kunsmatige spiere, wat ons u reeds gebruik in chirurgie vir endo- en laparoskopiese chirurgie gesê het,. En in die laboratorium, "Disney" met hul deelname het 'n funksionerende hand ingesamel.