Otot buatan dengan tangan Anda: produksi dan fitur

robot modern dapat menangani. Tetapi pada saat yang sama mereka jauh dari ringan dan kasih karunia gerakan manusia. Dan menyalahkan untuk itu - otot buatan yang tidak sempurna. Para ilmuwan di banyak negara mencoba untuk memecahkan masalah ini. Artikel ini akan dikhususkan untuk review singkat dari penemuan mereka menakjubkan.

otot polimer oleh para ilmuwan Singapura

Langkah ke arah yang lebih robot humanoid baru-baru ini membuat penemu dari National University of Singapore. Hari ini androids kelas berat bergerak dengan pengoperasian sistem hidrolik. masa lalu negatif yang signifikan - kecepatan kecil. otot buatan untuk robot diwakili oleh para ilmuwan Singapura cyborg memungkinkan tidak hanya untuk mengangkat benda yang 80 kali lebih berat dari berat badan mereka sendiri, tetapi juga untuk melakukannya secepat seseorang.

desain yang inovatif, panjang peregangan hingga lima kali, hal ini membantu untuk "bypass" robot bahkan semut, yang dikenal, dapat membawa benda hingga 20 kali lebih berat dari berat sel mereka sendiri. otot polimer memiliki keuntungan sebagai berikut:

• fleksibilitas;
• mencolok kekuatan;
• fleksibilitas;
• kemampuan untuk mengubah bentuk selama beberapa detik;
• untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.

Namun, pada saat yang sama, para ilmuwan tidak akan berhenti di situ - dalam rencana mereka untuk membuat otot buatan yang akan memungkinkan robot untuk mengangkat beban, adalah 500 kali lebih berat dari dia!

Pembukaan Harvard - otot-otot elektroda dan elastomer

Penemu yang bekerja di Sekolah dan Terapan Teknik, Universitas Harvard, disajikan otot buatan kualitatif baru untuk apa yang disebut "lunak" robot. Menurut para ilmuwan, keturunan mereka, yang terdiri dari elastomer lembut dan elektroda, komposisi yang dari nanotube karbon, dalam kualitas mereka tidak kalah dengan otot manusia!

Semua hari ini robot yang ada, sebagaimana telah disebutkan, didasarkan pada drive yang mekanisme - sebuah hidrolik atau pneumatik. Sistem seperti beroperasi dengan kompresi udara atau reaksi kimia. Hal ini tidak mungkin untuk membangun sebuah robot, seperti lembut dan cepat sebagai manusia. ilmuwan Harvard telah dieliminasi kekurangan ini dengan menciptakan konsep baru otot buatan untuk robot.

Baru "otot" cyborg - struktur multi-layer dimana elektroda dari nanotube oleh Clark di laboratorium, yang dijalankan oleh lapisan atas dan bawah dari elastomer fleksibel, adalah gagasan dari para ilmuwan dari University of California sudah. Otot-otot ini sangat ideal untuk kedua "lunak" androids dan untuk instrumen laparoskopi dalam operasi.

Pada penemuan yang luar biasa ini, para peneliti Harvard tidak berhenti di situ. Salah satu perkembangan terbaru mereka - itu biorobot-jalan. Its komponen - sel otot jantung pada tikus, emas dan silikon.

Penemuan Kelompok Bauhmana: satu jenis otot buatan berdasarkan nanotube karbon

Pada tahun 1999 di kota Australia Kirchberg pada pertemuan 13 Winter Sekolah Internasional tentang sifat elektronik bahan yang inovatif, membuat ilmuwan presentasi Ray Bauhman bekerja di perusahaan Allied Signal dan kepala tim penelitian internasional. Pesannya adalah topik otot buatan.

Pengembang di bawah Ray Bauhmana mampu memberikan nanotube karbon dalam bentuk lembaran nanopaper. Tubulus dalam penemuan ini sangat terkait dan terjerat di antara mereka sendiri. Dia nanopaper penampilannya menyerupai biasa - itu mungkin untuk terus dalam tangan mereka, potong-potongan.

pikiran kelompok eksperimen adalah sangat sederhana - para peneliti melekat bagian yang berbeda nanopaper sisi perekat tape dan menjatuhkan desain dalam larutan konduktif klorida. Setelah baterai slabovoltnaya termasuk, baik nanobelts diperpanjang, terutama yang terhubung ke kutub negatif dari baterai listrik; kemudian meringkuk kertas. Model fungsi otot buatan.

Bauhman dirinya percaya bahwa penemuannya setelah modernisasi kualitatif secara signifikan mengubah robotika, karena otot karbon seperti selama fleksi / ekstensi membuat potensial listrik - menghasilkan energi. Selain otot-otot ini tiga kali lebih kuat dari manusia dapat beroperasi pada temperatur yang sangat tinggi dan rendah, menggunakan pekerjaan mereka ampere rendah dan tegangan. Hal ini sangat mungkin aplikasi dan otot manusia palsu.

University of Texas: otot buatan dari pancing dan benang jahit

Salah satu yang paling mencolok adalah karya kelompok ilmiah dari University of Texas, yang terletak di Dallas. Dia berhasil mendapatkan model otot buatan dalam kekuatan dan kekuasaan mengingatkan mesin jet - 7,1 hp / kg! Otot-otot ini ratusan kali lebih kuat dan lebih produktif manusia. Tapi yang paling mengejutkan adalah bahwa mereka dibangun dari bahan primitif - perancah yang tinggi dari polimer dan benang jahit.

Makanan otot tersebut - adalah penurunan suhu. Ini menyediakan benang jahit dilapisi dengan lapisan tipis logam. Namun, di masa depan, robot otot dapat makan dari perubahan suhu lingkungan mereka. Fitur ini, dengan cara, dapat digunakan untuk beradaptasi dengan pakaian cuaca, dan perangkat lain yang sejenis.

Jika Anda memutar polimer dalam arah yang sama, secara dramatis akan menyusut jika dipanaskan dan berkembang pesat ketika didinginkan, tetapi jika yang lain - secara fundamental bertentangan. Struktur lugu tersebut mungkin, misalnya, untuk memutar rotor pada kecepatan penanda 10 ribu. Rev / min. Plus, ini otot buatan dari garis memancing adalah bahwa mereka dapat dikurangi menjadi 50% dari panjang awal (manusia hanya 20%). Selain itu, mereka dibedakan oleh daya tahan yang luar biasa - otot ini tidak "lelah" bahkan setelah pengulangan sepersejuta tindakan!

Dari Texas ke Cupid

Pembukaan ilmuwan dari Dallas menginspirasi banyak ilmuwan dari seluruh dunia. Berhasil mengulangi pengalaman mereka, bagaimanapun, adalah hanya satu robotika - Alexander Nikolayevich Semochkin, kepala Laboratorium Teknologi Informasi di Belarusia Pedagogical Universitas Negeri.

Awalnya, penemu menunggu dengan sabar untuk artikel baru di Ilmu tentang pengenalan massa dalam praktek dari penemuan rekan-rekan AS. Karena ini tidak terjadi, Siberia ilmuwan memutuskan dengan pendukungnya mengulang pengalaman indah dan membuat tangan Anda sendiri otot-otot buatan yang terbuat dari kawat tembaga dan pancing. Tapi, sayangnya, salinan terbukti tidak berkelanjutan.

Inspirasi dari "Skolkovo"

Kembali ke percobaan hampir ditinggalkan Aleksandra Semochkina membuat kasus - ilmuwan jatuh pada konferensi robotehnicheskuyu di "Skolkovo", di mana ia bertemu dengan seperti hati dari Zelenograd, "Neyrobotiks" kepala perusahaan. Ternyata, para insinyur dari perusahaan juga terlibat dalam penciptaan otot-otot hutan, yang cukup layak.

Kembali ke rumah, Alexander dengan kekuatan baru mulai bekerja. Selama enam minggu ia mampu tidak hanya mengumpulkan otot buatan yang bisa diterapkan, tetapi juga untuk menciptakan sebuah mesin untuk memutar mereka, yang membuat gulungan pancing secara ketat berulang.

otot buatan Annunciation

Untuk membuat lima sentimeter otot A. N. Semochkinu membutuhkan beberapa meter dari kawat dan 20 cm pancing biasa. Aparat "produksi" otot, dengan cara, dicetak 3D-printer, memelintir lengan selama 10 menit. Kemudian setengah struktur jam ditempatkan dalam tungku pembakaran hingga 180 derajat Celcius.

Actuate otot seperti ini dimungkinkan dengan cara arus listrik - itu sudah cukup untuk menghubungkan sumber ke kawat. Akibatnya, ia mulai memanas dan mengirimkan panas mereka ke pancing. Terakhir membentang atau dikurangi - tergantung pada jenis otot yang memutar mesin.

rencana untuk penemu

Proyek baru Aleksandra Semochkina - "diajarkan" oleh otot-otot dengan cepat kembali ke keadaan semula. Hal ini dapat membantu pendinginan yang cepat dari kawat pasokan - ilmuwan berasumsi bahwa proses ini akan berlangsung di bawah air lebih cepat. Setelah otot yang sama diterima, yang pertama dari pemiliknya akan Iskanderus - antropomorfik robot BSPU.

Ilmuwan tidak menyimpan penemuannya rahasia - menjabarkan video di "Youtube" dan berencana untuk menulis sebuah artikel dengan petunjuk rinci tentang cara membuat mobil, memutar otot pancing dan kawat.

Waktu tidak diam - otot buatan, yang telah kami katakan, sudah digunakan dalam operasi untuk operasi endo dan laparoskopi. Dan di laboratorium, "Disney" dengan partisipasi mereka telah mengumpulkan tangan berfungsi.