שרירים מלאכותיים עם הידיים: ייצור ותכונות

רובוטים מודרניים יכולים להתמודד. אבל באותו הזמן הם רחוקים מלהיות קלילים אדם וחן של תנועה. והאצבע המאשימה בשביל זה - שרירים מלאכותיים מושלמים. מדענים בארצות רבות מנסים לפתור את הבעיה הזו. המאמר יוקדש סקירה קצרה של ההמצאות שלהם המדהימות.

שרירי פולימר ידי מדענים בסינגפור

צעד לכיוון יותר רובוטים דמויי אדם לאחרונה הפכו הממציאים של האוניברסיטה הלאומית של סינגפור. היום אנדרואידים מהלך כבד משקל על ידי הפעלת מערכות הידראוליות. בעבר שלילי משמעותי - מהירות קטנה. שרירים מלאכותיים לרובוטים מיוצגים על ידי מדענים סינגפורים סייבורג לאפשר לא רק להרים חפץ כי הם 80 פעמים יותר כבד משקל משלהם, אלא גם לעשות את זה מהר ככל אדם.

עיצוב חדשני, רב למתוח עד חמש פעמים, זה עוזר "מעקף" הרובוטים אפילו נמלים, אשר ידועים, יכולים לשאת חפצים עד 20 פעמים יותר כבד המשקל של תאים משלהם. יש שרירים פולימר את היתרונות הבאים:

• גמישות;
• בולט כוח;
• גמישות;
• היכולת לשנות את צורתו במשך כמה שניות;
• כדי להמיר את האנרגיה הקינטית לאנרגיה חשמלית.

עם זאת, בעת ובעונה אחת, מדענים אינם מתכוונים לעצור שם - בתוכניות שלהם כדי ליצור שרירים מלאכותיים שתאפשר הרובוט להרים מטען, הוא 500 כבדים פי אותו!

פתיחה של הרווארד - השרירים של אלקטרודות אלסטומר

ממציאים שעובדים בבית הספר של יישומית והנדסה, אוניברסיטת הרווארד, הציגה שרירים מלאכותיים חדשים איכותית עבור רובוטים שנקרא "רך". לדברי המדענים, צאצאיהם, מורכב אלסטומר רך האלקטרודות, שהרכבו של צינורות פחמן, באיכויות שלהם אינם נחותים השריר האנושי!

כל הרובוטים הקיימים כיום, כאמור, מבוססים על כונני מנגנון אשר - A הידראוליקה ופנאומטיקה או. מערכות כאלה פועלות בדרך אוויר או תגובה הדחוסות של כימיקלים. לא ניתן לבנות רובוט, כגון רך ומהיר כאדם. מדענים מהרווארד ביטלו מחסור זה על ידי יצירת מושג חדש של שרירים מלאכותיים לרובוטים.

סייבורגים "שרירי" החדש - מבנה רב שכבתיים שבהם האלקטרודות של צינוריות ידי קלארק במעבדה, המנוהל על ידי השכבות העליונות והתחתונות של אלסטומר גמיש, הוא פרי יוזמתם של מדענים מאוניברסיטת קליפורניה כבר. שרירים אלו הם אידיאליים עבור שניהם אנדרואידים "רכים" ועבור מכשירים לפרוסקופי בכירורגיה.

על ההמצאה המדהימה הזו, החוקרים מהרווארד לא עצר שם. אחד הפיתוחים האחרונים שלהם - זה biorobot-רמפה. מרכיביו - תאי שריר הלב אצל חולדות, זהב סיליקון.

קבוצת ההמצאה Bauhmana: סוג אחד של שרירים מלאכותיים המבוסס על ננו-צינוריות פחמן

בשנת 1999 בעיירה האוסטרלית קירשברג בישיבת ה -13 של בית הספר החורף הבינלאומי על המאפיינים האלקטרוניים של חומרים חדשניים, עשה מדען מצגת ריי Bauhman עובד בחברת אות הברית וראש צוות המחקר הבינלאומי. המסר שלו היה הנושא של שרירים מלאכותיים.

מפתחים תחת ריי Bauhmana מסוגל לספק צינורות פחמן בצורת nanopaper גליונות. קשיות ב ההמצאה הזו שזורים זה בזה בעוצמה וסיבך בינם לבין עצמם. היא nanopaper המראה שלו דמתה כרגיל - אפשר היה להחזיק בידיהם, חתוך לרצועות חתיכות.

מוח ניסוי קבוצה היה מאוד פשוט - החוקרים המצורפים חלקים שונים nanopaper צדדים לדבקים והפילו את העיצוב בתמיסת מוליך הידרוכלורית. לאחר סוללת slabovoltnaya נכללה, הן nanobelts התארך, במיוחד זאת חוברת אל הקוטב השלילי של הסוללות החשמליות; אז מסולסל. דגם של תפקוד שריר מלאכותי.

Bauhman עצמו סבור כי ההמצאה שלו לאחר המודרניזציה האיכותית להפוך רובוטיקה משמעותית, בגלל שרירי פחמן כאלה במהלך כיפוף / ארכה ליצור פוטנציאל חשמלי - לייצר אנרגיה. מלבד שרירים זה שלוש פעמים חזקות מאשר אדם יכול לפעול בטמפרטורות גבוהות ונמוכות מאוד, באמצעות אמפר ומתח נמוכים עבודתם. לא מן הנמנע היישומים שלה שריר אנושי תותב.

אוניברסיטת טקסס: שרירים מלאכותיים של הקו דיג חוט תפירה

אחד המרשימים ביותר הוא עבודה של קבוצות מדעית מאוניברסיטת טקסס, אשר ממוקם בדאלאס. היא הצליחה לקבל מודל של שרירים מלאכותיים כוח ועוצמה מזכיר מנוע סילון - 7.1 כ"ס / ק"ג! שרירים אלו הם מאות פעמים חזקות יותר פרודוקטיבי אנושי. אבל הדבר המפתיע ביותר הוא שהם בנויים מחומרים פרימיטיביים - פיגום גבוה של חוט פולימר ותפירה.

ארוחות שרירי כזה - היא הירידה בטמפרטורה. הוא מספק חוט תפירה מצופה בשכבה דקה של מתכת. עם זאת, בעתיד, רובוטים שרירים יכול להאכיל את השינויים בטמפרטורת הסביבה שלהם. תכונה זו, אגב, זה יכול לשמש עבור הסתגלות הבגדים האוויר, והתקנים דומים אחרים.

אם אתה מסובב הפולימר באותו כיוון, זה יכווץ דרמטי כאשר מחומם ולהרחיב במהירות כאשר התקררו, אבל אם אחרים - זה מנוגד באופן בסיסי. מבנה תמים כזה עשוי, למשל, כדי לסובב את הרוטור על סמן מהיר 10 אלף. rev / min. בנוסף, שרירים המלאכותיים אלה של חוט הדיג הוא שהם יכולים להיות מופחתים ל 50% של האורך הראשוני שלה (אדם רק 20%). בנוסף, הם מאופיינים סיבולת מרשימה - שרירים זה לא "עייף" גם לאחר החזרה מ'של הפעולה!

מטקסס קופידון

פתיחה של מדענים מדאלאס השראת מדענים רבים מרחבי העולם. בהצלחה לחזור על החוויה שלהם, לעומת זאת, היה רק אחד רובוטיקה - אלכסנדר ניקולאייביץ Semochkin, ראש המעבדה של טכנולוגיות מידע באוניברסיטת הפדגוגית בלארוסית.

בתחילה, ממציא חיכה בסבלנות מאמרים חדשים במדעים על כניסתה ההמונית לפועל של עמיתיהם בארה"ב המצאה. מאז זה לא קרה, מדען סיבירי החליט עם תומכיו לחזור חוויה נפלאה וליצור במו ידיכם שרירים מלאכותיים עשויים תיל נחוש חוט דיג. אבל, אבוי, עותק הוכיח שהוא בלתי נסבל.

ההשראה של "Skolkovo"

חזור ניסויים נטושים כמעט אלכסנדרה Semochkina עשה במקרה - המדען נפלו על מסיבת robotehnicheskuyu ב "Skolkovo", שם נפגש עם בעלי דעות דומות מן זלנוגראד, "Neyrobotiks" ראש החברה. כפי שהתברר, המהנדסים של החברה עוסקים גם ביצירה של השרירים של היער, שהוא די קיימא.

חזרה הביתה, אלכסנדר עם כוחות חדשים החל לעבוד. במשך שישה שבועות הוא הצליח לא רק לאסוף שרירים מלאכותיים עביד, אלא גם כדי ליצור מכונה לו להטות אותם, מה שגרם סליל חוט הדיג הוא דיר בקפדנות.

שרירים מלאכותיים בשורה

כדי ליצור א שריר חמישה סנטימטר נ Semochkinu צריך כמה מטרים של חוט ו 20 ס"מ חוט דיג רגיל. המנגנון של "ייצור" של שרירים, אגב, מודפס את מדפסת 3D, מסובב את הזרוע עבור 10 דקות. ואז חצי שעה המבנה ממוקם בתוך כבשן בוער עד 180 מעלות צלסיוס.

להניע כגון שריר אפשרי באמצעות זרם חשמלי - זה מספיק כדי לחבר את המקור אל החוט. כתוצאה מכך, זה מתחיל להתחמם ולהעביר החום שלהם לקו הדיג. אחרון נמתח או מופחת - תלוי בסוג של שריר, שעינה מכונים.

תוכניות ממציאות

הפרויקט החדש אלכסנדרה Semochkina - "למד" על ידי השרירים במהירות חוזר למצבו המקורי. זה יכול לעזור הקירור המהיר של מוליך ההזנה - המדען מניח שתהליך זה יתקיים תחת מים מהר. אחרי שריר דומה מתקבל, הראשון של בעלים יהיה Iskanderus - BSPU רובוט אנתרופומורפי.

המדען אינו לשמור המצאתו סוד - פורש את הסרטונים "Youtube" ומתכנן לכתוב מאמר עם הוראות מפורטות ליצירת מכוניות, מתפתל שריר של קו דיג החוט.

זמן אינם שוקטים על השמרים - שרירים מלאכותיים, אשר שאמרנו לכם, כבר בניתוחי לניתוח פְּנִים ו לפרוסקופי. ובמעבדה, "דיסני" עם השתתפותם אסף יד מתפקדת.