Mușchi artificiali cu mâinile: producția și caracteristici

roboți moderni pot face. Dar, în același timp, ele sunt departe de luminozitate umană și grație mișcării. Iar vina pentru că - mușchi artificiali imperfecte. Oamenii de știință din multe țări încearcă să rezolve această problemă. Articolul va fi dedicată o scurtă trecere în revistă a invențiilor lor uimitoare.

mușchii Polymer de oamenii de stiinta Singapore

Pas spre o mai roboți umanoizi au făcut recent inventatorii de la Universitatea Națională din Singapore. Astăzi, androizi muta greii de funcționarea sistemelor hidraulice. negative din trecut semnificativ - o viteză mică. mușchi artificiali pentru roboți este reprezentat de oamenii de știință din Singapore cyborg permit nu numai să ridice obiecte care sunt de 80 de ori mai grele decât propria lor greutate, dar, de asemenea, să o facă la fel de repede ca o persoană.

Design inovator, lung se întind până la cinci ori, ajută la „by-pass“ roboți chiar și furnici, care sunt cunoscute, pot transporta obiecte de până la 20 de ori mai grele decât greutatea propriilor lor celule. mușchii Polymer au următoarele avantaje:

• flexibilitate;
• izbitoare rezistență;
• flexibilitate;
• capacitatea de a schimba forma pentru câteva secunde;
• pentru a converti energia cinetică în energie electrică.

Cu toate acestea, în același timp, oamenii de știință nu se va opri aici - în planurile lor de a crea muschi artificiali, care ar permite robotului pentru a ridica o sarcină, este de 500 de ori mai greu decât el!

Deschiderea de la Harvard - mușchii electrozii și elastomer

Inventatori care lucreaza la Scoala de Aplicata si Inginerie, Universitatea Harvard, a prezentat un calitativ nou muschi artificiali pentru așa-numitele roboți „soft“. Potrivit oamenilor de știință, descendenți ai acestora, constând dintr - un elastomer moale și electrozii, compoziția a cărei de nanotuburi de carbon, în calitățile lor nu sunt inferioare musculare umane!

Toți roboții de astăzi existente, așa cum sa menționat deja, se bazează pe unități ale căror mecanism - o hidraulice sau pneumatică. Asemenea sisteme funcționează cu aer comprimat sau reacția substanțelor chimice. Nu este posibil să se construiască un robot, cum ar fi moale și rapid ca un om. oamenii de stiinta de la Harvard au eliminat această deficiență prin crearea unui nou concept de mușchi artificiali pentru roboți.

Noile „mușchi“ cyborgi - o structură cu mai multe straturi, în care electrozii nanotuburilor de Clark in laborator, condus de straturile superioare și inferioare ale elastomer flexibil, este ideea de oameni de știință de la Universitatea din California deja. Acesti muschi sunt ideale atât pentru androizi „soft“ si pentru instrumentele laparoscopice în chirurgia.

Pe această invenție remarcabilă, cercetatorii de la Harvard nu sa oprit aici. Una dintre cele mai recente evoluții lor - l BioRobot-rampă. Componentele sale - celulele musculare cardiace la șobolani, aur și siliciu.

Invenția se grupa Bauhmana: un fel de muschi artificiale bazate pe nanotuburi de carbon

Înapoi în 1999, în orașul australian Kirchberg, la reuniunea a 13-a Scolii Internationale de Iarna pe proprietățile electronice ale materialelor inovatoare, a făcut un om de știință de prezentare Ray Bauhman care lucrează în cadrul companiei Allied Signal și șeful echipei de cercetare internațională. Mesajul său a fost tema mușchilor artificiali.

Dezvoltatorii sub Ray Bauhmana capabile să ofere nanotuburi de carbon sub formă de foi. Nanopaper Tubuli în această invenție, sunt puternic interconectate și încurcate între ele. Ea nanopaper apariția lui semăna cu cea obișnuită - a fost posibil să dețină în mâinile lor, se taie în fâșii și bucăți.

mintea grup Experimentul a fost foarte simplu - cercetatorii atasate la diferite piese nanopaper părți bandă adezivă și a scăzut de proiectare în soluție conductor clorhidric. După ce bateria slabovoltnaya a fost inclus, ambele nanobelts lungit, mai ales cel care a fost conectat la polul negativ al bateriilor electrice; apoi curbată. Model de functionare musculare artificiale.

Bauhman însuși consideră că invenția lui după modernizarea calitativă a transforma în mod semnificativ robotica, deoarece astfel de mușchi de carbon în timpul flexie / extensie a crea un potențial electric - produce energie. În afară de aceasta Musculatura este de trei ori mai puternic decât un om poate funcționa la temperaturi extrem de ridicate și joase, folosind munca lor amperaj scăzut și tensiune. Este foarte posibil aplicațiile sale și musculare umane protetice.

Universitatea din Texas: mușchi artificiali ai liniei de pescuit și ață de cusut

Una dintre cele mai izbitoare este activitatea grupurilor științifice de la Universitatea din Texas, care se află în Dallas. Ea a reușit să obțină un model de mușchi artificial în forță și putere care amintește de un motor cu reacție - 7.1 CP / kg! Acesti muschi sunt de sute de ori mai puternice și mai productive umane. Dar lucrul cel mai surprinzător este faptul că acestea sunt construite din materiale primitive - schela mare de un fir de polimer și de cusut.

Mesele acestor mușchi - este scăderea temperaturii. Acesta oferă un fir de cusut acoperit cu un strat subțire de metal. Cu toate acestea, în viitor, roboți mușchii se pot alimenta în afara modificărilor lor de temperatura mediului ambiant. Această caracteristică, de altfel, acesta poate fi utilizat pentru adaptarea la haine meteorologice, precum și alte dispozitive similare.

Dacă răsuciți polimerul în aceeași direcție, se va micșora dramatic atunci când este încălzit și se extinde rapid când este răcit, dar, în cazul în care celălalt - este fundamental contrară. O astfel de structură ingenuu poate, de exemplu, pentru a roti rotorul la un marker de viteză de 10 mii. Rev / min. În plus, acești mușchi artificiali ai liniei de pescuit este faptul că acestea pot fi reduse la 50% din lungimea sa inițială (uman doar 20%). În plus, acestea se disting prin rezistenta remarcabila - acest Musculatura nu este „obosit“, chiar și după repetarea milionime de acțiune!

De la Texas Cupidon

Deschiderea de oameni de știință din Dallas a inspirat mulți oameni de știință din întreaga lume. Cu succes repeta experiența lor, cu toate acestea, a fost doar una robotica - Alexander Nikolayevich Semochkin, sef al Laboratorului de Tehnologii Informaționale la Universitatea Pedagogică de Stat din Belarus.

Inițial, inventatorul a așteptat cu răbdare pentru noi articole în știință despre introducerea în masă în practică a invenției omologii din SUA. Din moment ce acest lucru nu sa întâmplat, om de știință siberian decis cu susținătorii săi repeta o experiență minunată și de a crea propriile mâini mușchi artificiali din sârmă de cupru și linia de pescuit. Dar, din păcate, o copie sa dovedit a fi nesustenabilă.

Inspirația a „Skolkovo“

Înapoi la experimentele aproape abandonate Aleksandra Semochkina a făcut caz - omul de știință a căzut pe conferința robotehnicheskuyu în „Skolkovo“, unde sa întâlnit cu ca-minded de la Zelenograd, „Neyrobotiks“ cap al companiei. După cum sa dovedit, inginerii companiei este, de asemenea, implicat în crearea mușchilor pădurii, care este destul de viabilă.

Întors acasă, Alexander cu forțe noi a început să lucreze. Timp de șase săptămâni, el a fost capabil să adune nu numai mușchi artificiali funcționale, dar, de asemenea, pentru a crea o mașină pentru răsucirea lor, care a făcut bobinele de linia de pescuit este strict repetabil.

mușchi artificiali Bunavestire

Pentru a crea un centimetru de cinci mușchi A. N. Semochkinu nevoie de mai mulți metri de sârmă și 20 cm, linia de pescuit obișnuită. Aparatul de „producția“ de mușchi, de altfel, imprimate 3D-imprimanta, răsucește brațul timp de 10 minute. Apoi, o jumătate de oră structură este plasată într-un cuptor de ardere până la +180 grade Celsius.

Actuate astfel de mușchi este posibilă prin intermediul curentului electric - este suficient pentru a conecta sursa de la sârmă. Ca urmare, ea începe să se încălzească și să transmită căldura lor la linia de pescuit. Ultimul întins sau redusă - în funcție de tipul de mușchi care răsucite mașină.

planuri de inventator

Noul proiect Aleksandra Semochkina - „predate“ de către mușchii se întoarce repede la starea sa inițială. Acest lucru poate ajuta la răcirea rapidă a cablului de alimentare - omul de știință presupune că acest proces va avea loc sub apă mai repede. După un mușchi similară este primit, primul de proprietarul său va Iskanderus - antropomorf robotul BSPU.

Omul de știință nu păstrează invenția secretă - stabilește videoclipurile de pe „YouTube“ și intenționează să scrie un articol cu instrucțiuni detaliate privind crearea de mașini, răsucirea musculare a liniei de pescuit și sârmă.

Timpul nu se opune în continuare - mușchi artificiali, pe care v-am spus, deja utilizate în chirurgia pentru chirurgia endo- și laparoscopică. Și în laborator, „Disney“, cu participarea lor au colectat o mână funcțională.