Keinotekoinen lihakset kädet: tuotanto ja ominaisuudet

Nykyaikaiset robotit voivat käsitellä. Mutta samaan aikaan ne ovat kaukana ihmisen keveys ja armo liikkeen. Ja syyttää, että - epätäydellinen keinotekoisia lihaksia. Tutkijat monissa maissa yrittävät ratkaista tämän ongelman. Artikkelissa on omistettu lyhyen katsauksen heidän hämmästyttävä keksintöjen.

Polymeeri lihaksia Singapore tutkijat

Askel kohti entistä humanoidi robotit ovat viime aikoina tehneet keksijät National University of Singapore. Tänään androids raskaan sarjan liikkua toiminta hydrauliset järjestelmät. Merkittäviä kielteisiä ohi - pieni nopeus. Keinotekoinen lihakset roboteille edustaa singaporelaisen tutkijat kyborgi mahdollistavat paitsi esineiden nostamiseen, jotka ovat 80 kertaa painavampi kuin oman painonsa, mutta myös tehdä se niin nopeasti kuin henkilö.

Innovatiivinen muotoilu, pitkä venyttää jopa viisi kertaa, se auttaa "ohittaa" robotteja jopa muurahaisia, jotka ovat tunnettuja, voi kuljettaa esineitä jopa 20 kertaa painavampi kuin painon omia soluja. Polymeeri lihakset on seuraavia etuja:

• joustavuus;
• silmiinpistävää vahvuus;
• joustavuus;
• kyky muuttaa muotoaan muutaman sekunnin;
• muuntaa kineettisen energian sähköenergiaksi.

Kuitenkin samaan aikaan, tutkijat eivät aio lopettaa siellä - suunnitelmiinsa luoda keinotekoisia lihaksia, jotka mahdollistaisivat robotti nostaa kuormaa, on 500 kertaa painavampi kuin hän!

Avaaminen Harvard - lihasten elektrodien ja elastomeerin

Keksijät työskentelevät School of Applied and Engineering, Harvardin yliopisto, esitteli laadullisesti uusi keinotekoinen lihakset niin kutsuttua "pehmeää" robotteja. Mukaan tutkijat, niiden jälkeläiset, jotka koostuvat pehmeästä elastomeerin ja elektrodit, joiden koostumus hiilinanoputkien, niiden ominaisuudet ovat vähintään yhtä tehokkaasti ihmisen lihaksen!

Kaikki nykyiset tänään robotteja, kuten jo mainittiin, perustuvat asemat, joiden avulla - hydrauliikan tai pneumatiikan. Tällaiset järjestelmät toimivat paineilmalla tai reaktio kemikaaleja. Se ei ole mahdollista rakentaa robotti, kuten pehmeä ja nopeasti kuin mies. Harvardin tutkijat ovat poistaneet tämän puutteen luomalla uusi käsite keinotekoinen lihaksia robotteja.

Uusi "lihaksia" kyborgit - monikerroksinen rakenne, jossa elektrodit nanoputkien Clark laboratoriossa, hoitaa ylemmän ja alemman kerroksen joustavan elastomeerin, takana on tutkijat University of California jo. Nämä lihakset ovat ihanteellisia sekä "pehmeitä" androids ja laparoscopic välineitä leikkausta.

Tältä merkittävä keksintö, Harvardin tutkijat eivät lopu tähän. Yksi heidän viimeisimmistä tapahtumista - se BioRobot-ramppi. Sen osat - sydänlihassolujen rotilla, kullan ja piitä.

Keksinnön Bauhmana ryhmä: yhdenlaisen keinotekoinen lihasten perustuu hiilinanoputkien

Vuonna 1999 Australian kaupungin Kirchbergissä klo 13. kokouksessa kansainvälisen Talvikoulun sähköisestä ominaisuuksiin innovatiivisten materiaalien, esitteli tiedemies Ray Bauhman töissä yrityksessä Allied Signal ja johtaja kansainvälisen tutkimusryhmä. Hänen sanomansa oli aiheena keinotekoisia lihaksia.

Kehittäjät alle Ray Bauhmana voi antaa hiilinanoputkien levyinä nanopaper. Tubulukset tässä keksinnössä voimakkaasti toisiinsa ja sotkeutua keskenään. Hän nanopaper hänen esiintymisensä muistutti tavallista - se oli mahdollista pitää käsissään, leikkaa suikaleiksi ja paloja.

Koeryhmä mielessä on hyvin yksinkertainen - tutkijoiden kiinnitetty eri osat nanopaper puolille liima-ja laski grafiikan kloorivety- johtavassa liuoksessa. Sen jälkeen slabovoltnaya akku oli mukana sekä nanobelts pidentyneet, erityisesti se, joka oli kytketty negatiiviseen napaan sähköpattereita; sitten kiertynyt paperi. Malli keinotekoinen lihas toimintaa.

Bauhman itse uskoo, että hänen keksintö jälkeen laadullisen modernisoinnin merkittävästi muuttamaan robotiikka, koska tällainen hiilen lihakset aikana koukistus / laajennus luoda sähköinen potentiaali - tuottamaan energiaa. Lisäksi tämä lihaksisto on kolme kertaa voimakkaampi kuin ihmisen voi toimia äärimmäisen korkeissa ja matalissa lämpötiloissa, käyttämällä heidän työnsä pienivirtaiseen ja jännite. On täysin mahdollista, sen sovellukset ja proteesin ihmisen lihas.

University of Texas: keinotekoinen lihakset siiman ja ompelulanka

Yksi silmiinpistävä on työtä tieteellisten ryhmien University of Texas, joka sijaitsee Dallasissa. Hän onnistui saamaan malli keinotekoisen lihasten voimaa ja tehoa muistuttaa suihkumoottorin - 7,1 hv / kg! Nämä lihakset ovat satoja kertoja vahvempaa ja tuottavampia ihminen. Mutta Yllättävintä on, että ne on valmistettu alkeellinen materiaaleista - korkeat rakennustelineet polymeerin ja ompelulanka.

Ateriat kuten lihakset - on lämpötilan lasku. Se tarjoaa ompelulanka päällystetty ohuella kerroksella metallia. Kuitenkin Tulevaisuudessa robotit lihakset voivat ruokkia niiden ympäristön lämpötilan muutoksia. Tämä ominaisuus, muuten se voidaan sopeutua sään vaatteita, ja muita vastaavia laitteita.

Jos twist polymeeri samaan suuntaan, se dramaattisesti kutistuu kuumennettaessa ja laajenee nopeasti, kun jäähdytetään, mutta jos toinen - se on pohjimmiltaan vastaista. Kuten ingenuous rakenne voi, esimerkiksi, pyörimään roottorin nopeudella markkerin 10000. Rev / min. Lisäksi nämä keinotekoiset lihakset siima on, että ne voidaan vähentää 50% alkuperäisestä pituudesta (ihmisen vain 20%). Lisäksi ne ovat ominaisia erittäin pitkäikäisiä ja kestäviä - tämä lihaksiston ei ole "väsynyt" vaikka miljoonas toistoa toimintaa!

Texasista Cupid

Avaaminen tiedemiehiä Dallas inspiroinut monia tutkijoita ympäri maailmaa. Onnistuneesti toistaa heidän kokemuksensa oli kuitenkin vain yksi robotiikan - Alexander Nikolayevich Semochkin, laboratorion johtaja tietotekniikan klo valkovenäläisen pedagogisen yliopiston.

Aluksi, keksijä odotti kärsivällisesti uusia artikkeleita Science noin massan kulkeutumisen keksinnön käytännössä Yhdysvaltojen kanssa. Koska näin ei tapahtunut, Siperian tutkija päätti hänen kannattajien toista hieno kokemus ja luoda omia käsiä keinotekoinen lihakset tehty kuparilangasta ja siima. Mutta, valitettavasti, kopio osoittautui kestämättömäksi.

Innoitus "Skolkovo"

Takaisin lähes hylättyjä kokeiluja Aleksandra Semochkina teki tapauksessa - tiedemies putosi robotehnicheskuyu konferenssissa "Skolkovo", jossa hän tapasi samanmielisten päässä Zelenograd, "Neyrobotiks" yhtiön johdossa. Kuten kävi ilmi, insinöörit yhtiö harjoittaa myös luomiseen lihakset metsässä, mikä on varsin kannattavaa.

Kotona, Alexander uusia voimia alkoi työskennellä. Kuuden viikon hän pystyi paitsi koota toimiva keinotekoinen lihaksia, vaan myös luoda kone kiertämällä niitä, jotka tekivät kelat siimaa on tiukasti toistettavissa.

Julistaminen keinotekoinen lihakset

Luoda viiden senttimetrin lihasten A. N. Semochkinu tarvitsevat useiden metrien lanka ja 20 cm tavallista siima. Laitteistolla "tuotantoa" lihaksia, muuten painettu 3D-tulostin, vääntää varren 10 minuuttia. Sitten puoli tuntia rakenne sijoitetaan uuniin kuumenemaan +180 astetta.

Paina kuten lihas on mahdollista sähkövirran avulla - riittää yhteyden lähde lanka. Tämän seurauksena se alkaa lämmetä ja lähettävät lämpöä siima. Viimeinen venytetty tai vähentää - riippuen lihaksen että kierretty kone.

suunnitelmia keksijä

Uuden projektin Aleksandra Semochkina - "opetti" lihakset nopeasti palaa alkuperäiseen tilaan. Tämä voi auttaa nopea jäähdytys syöttöjohtoja - tutkija olettaa, että tämä prosessi tapahtuu veden alla nopeammin. Kun vastaava lihas vastaanotetaan, ensimmäinen omistaja Iskanderus - antropomorfinen robotti BSPU.

Tutkija ei pidä hänen keksintö salaisuus - linjataan videoita "Youtube" ja aikoo kirjoittaa artikkeli yksityiskohtaiset ohjeet luomisesta autoja, lihas vääntyminen siimaa ja lanka.

Aika ei pysähdy - keinotekoisia lihaksia, jotka olemme kertoneet teille, jo käytetty kirurgiassa endo- ja laparoskopinen. Ja laboratoriossa, "Disney" osanottoonsa koonneet toimiva kädellä.