Otot tiruan dengan tangan anda: pengeluaran dan ciri-ciri

robot moden boleh berurusan. Tetapi pada masa yang sama mereka jauh dari ringan manusia dan rahmat pergerakan. Dan menyalahkan untuk itu - otot tiruan yang tidak sempurna. Ahli-ahli sains di banyak negara cuba untuk menyelesaikan masalah ini. Artikel ini akan menumpukan kepada kajian ringkas ciptaan yang luar biasa mereka.

otot polimer oleh saintis Singapura

Melangkah ke arah yang lebih robot humanoid baru-baru ini dibuat pencipta daripada National University of Singapore. Hari ini Androids langkah saham berwajaran tinggi oleh operasi sistem hidraulik. sejarah negatif yang ketara - kelajuan kecil. otot tiruan untuk robot diwakili oleh ahli-ahli sains Singapura cyborg membolehkan bukan sahaja untuk mengangkat objek yang 80 kali lebih berat daripada berat badan mereka sendiri, tetapi juga untuk melakukannya secepat seseorang.

reka bentuk yang inovatif, lama menghulurkan sehingga lima kali, ia membantu untuk "bypass" robot walaupun semut, yang dikenali, boleh membawa objek sehingga 20 kali lebih berat daripada berat sel-sel mereka sendiri. otot polimer mempunyai kelebihan berikut:

• fleksibiliti;
• menarik kekuatan;
• fleksibiliti;
• keupayaan untuk menukar bentuknya untuk beberapa saat;
• untuk menukar tenaga kinetik kepada tenaga elektrik.

Walau bagaimanapun, pada masa yang sama, ahli-ahli sains tidak akan berhenti di situ - dalam rancangan mereka untuk mewujudkan otot tiruan yang akan membolehkan robot untuk mengangkat beban, adalah 500 kali lebih berat daripada dia!

Pembukaan Harvard - otot elektrod dan elastomer

Pencipta yang bekerja di Pusat Pengajian Gunaan dan Kejuruteraan, Universiti Harvard, menyampaikan otot tiruan kualitatif baru untuk dipanggil robot "lembut". Menurut saintis, anak-anak mereka, yang terdiri daripada elastomer lembut dan elektrod, komposisi yang daripada nanotube karbon, dalam kualiti yang mereka tidak kalah dengan otot manusia!

Semua hari ini robot yang sedia ada, seperti yang telah disebutkan, adalah berdasarkan pada pemacu yang mekanisme - a hidraulik atau pneumatik. sistem tersebut beroperasi dengan udara termampat atau reaksi bahan kimia. Ia tidak mungkin untuk membina sebuah robot, seperti lembut dan cepat sebagai seorang lelaki. saintis Harvard telah dihapuskan kekurangan ini dengan mewujudkan satu konsep baru otot tiruan untuk robot.

Baru "otot" cyborg - struktur pelbagai lapisan di mana elektrod daripada nanotube oleh Clark di makmal, yang dikendalikan oleh lapisan atas dan bawah elastomer fleksibel, adalah ilham saintis dari University of California sudah. Ini otot adalah sesuai untuk kedua-dua androids "lembut" dan bagi instrumen laparoskopi dalam pembedahan.

Pada ciptaan ini luar biasa, penyelidik Harvard tidak berhenti di situ. Salah satu perkembangan terbaru mereka - ia biorobot-jalan. Komponennya - sel-sel otot jantung pada tikus, emas dan silikon.

Ciptaan kumpulan Bauhmana: satu jenis otot tiruan berdasarkan nanotube karbon

Kembali pada tahun 1999 di bandar Australia Kirchberg pada mesyuarat ke-13 Sekolah Winter Antarabangsa mengenai sifat-sifat elektronik bahan-bahan yang inovatif, yang dibuat seorang saintis persembahan Ray Bauhman bekerja di syarikat itu Allied Signal dan ketua pasukan penyelidikan antarabangsa. mesej beliau adalah topik otot tiruan.

Pemaju di bawah Ray Bauhmana dapat menyediakan nanotube karbon dalam bentuk kepingan nanopaper. Tubul dalam ciptaan ini amat saling berkaitan dan terikat di antara mereka. Dia nanopaper kemunculannya menyerupai biasa - ia adalah mungkin untuk memegang di tangan mereka, dipotong menjadi jalur dan keping.

fikiran kumpulan eksperimen adalah sangat mudah - penyelidik melekat pada bahagian yang berbeza nanopaper pihak pelekat pita dan jatuh reka bentuk dalam penyelesaian konduktif hidroklorik. Selepas slabovoltnaya bateri telah dimasukkan, kedua-dua nanobelts dipanjangkan, terutama yang yang telah disambungkan ke kutub negatif bateri elektrik; kemudian bergulung kertas. Model fungsi otot tiruan.

Bauhman sendiri percaya bahawa ciptaannya selepas pemodenan kualitatif ketara mengubah robotik, kerana otot karbon itu dalam akhiran / perlanjutan mewujudkan potensi elektrik - menghasilkan tenaga. Selain otot ini adalah tiga kali lebih kuat daripada manusia boleh beroperasi pada suhu yang sangat tinggi dan rendah, menggunakan kerja mereka rendah aliran elektrik dan voltan. Ia agak mungkin aplikasinya dan otot manusia palsu.

University of Texas: otot buatan garis memancing dan benang jahit

Salah satu yang paling menarik adalah kerja-kerja kumpulan saintifik dari Universiti Texas, yang terletak di Dallas. Dia berjaya mendapatkan model otot tiruan kuat dan lebih berkuasa mengingatkan enjin jet - 7.1 hp / kg! Ini otot beratus-ratus kali lebih kuat dan lebih produktif manusia. Tetapi perkara yang paling mengejutkan ialah ia dibina daripada bahan-bahan primitif - tangga-tangga yang tinggi polimer dan jahitan benang.

Makanan otot itu - adalah penurunan suhu. Ia menyediakan benang jahit disalut dengan lapisan nipis logam. Walau bagaimanapun, pada masa akan datang, robot otot boleh makan di luar perubahan suhu persekitaran mereka. ciri ini, dengan cara itu, ia boleh digunakan untuk menyesuaikan diri dengan pakaian cuaca, dan peranti lain yang serupa.

Jika anda twist polimer ke arah yang sama, ia secara dramatik akan mengecut apabila dipanaskan dan berkembang dengan pesat apabila disejukkan, tetapi jika yang lain - ia adalah asasnya bertentangan. struktur tulus itu boleh, sebagai contoh, untuk memutar pemutar pada kelajuan penanda 10 ribu. Rev / min. Plus, ini otot tiruan pancing adalah bahawa ia boleh dikurangkan kepada 50% panjang permulaannya (manusia hanya 20%). Di samping itu, mereka dibezakan oleh daya tahan yang luar biasa - otot ini tidak "letih" walaupun selepas pengulangan sejuta tindakan!

Dari Texas ke Cupid

Pembukaan saintis dari Dallas inspirasi kepada ramai saintis dari seluruh dunia. Berjaya mengulangi pengalaman mereka, bagaimanapun, hanya satu robotik - Alexander Nikolayevich Semochkin, ketua Makmal Teknologi Maklumat di Belarus State University Pedagogi.

Pada mulanya, pencipta menunggu dengan sabar untuk artikel baru dalam Sains tentang pengenalan besar-besaran ke dalam amalan ciptaan rakan-rakan Amerika Syarikat. Oleh kerana ini tidak berlaku, Siberia saintis membuat keputusan dengan penyokongnya mengulangi pengalaman yang indah dan membuat tangan anda sendiri otot tiruan yang diperbuat daripada dawai tembaga dan tali kail. Tetapi, malangnya, satu salinan terbukti menjadi tidak mapan.

Inspirasi daripada "Skolkovo"

Kembali ke eksperimen hampir ditinggalkan Aleksandra Semochkina membuat kes - saintis jatuh pada persidangan robotehnicheskuyu di "Skolkovo", di mana beliau telah bertemu dengan berfikiran seperti dari Zelenograd, "Neyrobotiks" ketua syarikat. Seperti yang ternyata, jurutera syarikat itu juga terlibat dalam penciptaan otot-otot dalam hutan, yang agak yang berdaya maju.

Pulang ke rumah, Alexander dengan kuasa-kuasa baru mula bekerja. Selama enam minggu dia mampu untuk bukan sahaja mengumpulkan otot tiruan yang boleh digunakan, tetapi juga untuk mewujudkan sebuah mesin untuk berpusing mereka, yang membuat gegelung pancing adalah dilarang sama berulang.

otot tiruan Annunciation

Untuk membuat otot A. lima sentimeter N. Semochkinu memerlukan beberapa meter wayar dan 20 cm garis memancing biasa. Radas "pengeluaran" otot, dengan cara itu, dicetak 3D-pencetak, kelainan cabang selama 10 minit. Kemudian setengah struktur jam diletakkan di dalam relau yang membakar sehingga 180 darjah Celsius.

Menggerakkan otot itu mungkin melalui arus elektrik - ia sudah cukup untuk menyambung sumber untuk wayar. Hasilnya, ia mula menjadi panas dan menghantar haba mereka untuk garis memancing. Lepas diregangkan atau dikurangkan - bergantung kepada jenis otot yang dipintal mesin.

rancangan untuk pencipta

Projek baru Aleksandra Semochkina - "diajar" oleh otot dengan cepat kembali kepada keadaan asalnya. Ini boleh membantu penyejukan pesat wayar bekalan - ahli sains menganggap bahawa proses ini akan mengambil tempat di bawah air lebih cepat. Selepas otot yang sama diterima, pertama pemiliknya akan Iskanderus - antropomorfik robot BSPU.

Para saintis tidak menyimpan ciptaannya rahsia - membentangkan video di "Youtube" dan merancang untuk menulis satu artikel dengan arahan terperinci mengenai mewujudkan kereta, berpusing otot pancing dan wayar.

Masa tidak berdiam diri - otot tiruan, yang kita telah memberitahu anda, yang telah digunakan dalam pembedahan untuk pembedahan endo- dan laparoskopi. Dan di makmal, "Disney" dengan penyertaan mereka telah mengumpul tangan berfungsi.