muscoli artificiali con le mani: la produzione e le caratteristiche

robot moderni in grado di affrontare. Ma allo stesso tempo sono ben lungi dall'essere la leggerezza umana e la grazia del movimento. E la colpa per questo – muscoli artificiali imperfetti. Gli scienziati in molti paesi stanno cercando di risolvere questo problema. L'articolo sarà dedicato a una breve rassegna delle loro invenzioni sorprendenti.

muscoli polimerici da parte degli scienziati di Singapore

Passo verso una più robot umanoidi hanno recentemente reso gli inventori della National University of Singapore. Oggi androidi mossa pesi massimi dal funzionamento dei sistemi idraulici. passato negativo significativo – una piccola velocità. muscoli artificiali per robot è rappresentato dagli scienziati di Singapore cyborg permettono non solo di sollevare oggetti che sono 80 volte più pesante di loro proprio peso, ma anche di farlo il più velocemente come persona.

design innovativo, lungo tratto fino a cinque volte, aiuta a "bypass" i robot anche formiche, che sono noti, possono trasportare oggetti fino a 20 volte più pesante il peso delle proprie cellule. muscoli polimerici presentano i seguenti vantaggi:

• flessibilità;
• colpisce la forza;
• flessibilità;
• la capacità di cambiare la sua forma per alcuni secondi;
• per convertire l'energia cinetica in energia elettrica.

Tuttavia, allo stesso tempo, gli scienziati non stanno andando a fermarsi qui – nei loro piani per la creazione di muscoli artificiali che permetterebbero il robot di sollevare carichi, è 500 volte più pesante di lui!

Apertura di Harvard – i muscoli degli elettrodi e l'elastomero

Inventori che lavorano presso la Scuola di Applied e Ingegneria, Università di Harvard, ha presentato un qualitativamente nuovi muscoli artificiali per i cosiddetti robot "soft". Secondo gli scienziati, la loro progenie, costituito da un elastomero morbido e gli elettrodi, la cui composizione di nanotubi di carbonio, nelle loro qualità non sono inferiori al muscolo umano!

Tutti i robot oggi esistenti, come già accennato, si basano sulle unità il cui meccanismo – un idraulico o pneumatico. Tali sistemi funzionano con aria compressa o reazione di sostanze chimiche. Non è possibile costruire un robot, come morbido e veloce come un uomo. scienziati di Harvard hanno eliminato questa carenza con la creazione di un nuovo concetto di muscoli artificiali per robot.

I nuovi "muscoli" cyborg – una struttura multistrato in cui gli elettrodi dei nanotubi di Clark in laboratorio, eseguiti dagli strati superiori e inferiori di elastomero flessibile, è il frutto di scienziati dell'Università della California già. Questi muscoli sono ideali sia per androidi "soft" e per gli strumenti laparoscopici in chirurgia.

In questa invenzione notevole, i ricercatori di Harvard non si fermano qui. Uno dei loro più recenti sviluppi – è biorobot-rampa. I suoi componenti – cellule del muscolo cardiaco nei ratti, oro e silicio.

Il gruppo Bauhmana invenzione: un tipo di muscoli artificiali base di nanotubi di carbonio

Nel 1999 nella città australiana di Kirchberg alla 13 ° riunione della Winter School internazionale sulle proprietà elettroniche dei materiali innovativi, ha fatto una presentazione scienziato Ray Bauhman a lavorare in azienda Allied Signal e capo del team di ricerca internazionale. Il suo messaggio è stato il tema di muscoli artificiali.

Sviluppatori sotto il raggio Bauhmana grado di fornire nanotubi di carbonio in forma di fogli nanopaper. Tubuli in questa invenzione sono fortemente intrecciati e aggrovigliati tra loro. Lei nanopaper suo aspetto assomigliava al solito – è stato possibile tenere in mano, tagliata a strisce e pezzi.

mente di gruppo esperimento è stato molto semplice – i ricercatori collegati a diversi pezzi nanopaper nastro biadesivo e lasciò cadere il progetto in una soluzione conduttrice cloridrico. Dopo batteria slabovoltnaya era inclusa, entrambi nanobelts allungati, in particolare quella che era collegato al polo negativo delle batterie elettriche; poi arricciata. Modello di funzionamento muscolo artificiale.

Bauhman se stesso è convinto che la sua invenzione, dopo l'ammodernamento qualitativo trasformare in modo significativo la robotica, perché tali muscoli di carbonio durante la flessione / estensione creano un potenziale elettrico – produzione di energia. Oltre a questo muscolatura è tre volte più forte di un essere umano può operare a temperature estremamente alte e basse, con il loro lavoro basso amperaggio e tensione. E 'del tutto possibile le sue applicazioni e muscolo umano protesico.

University of Texas: muscoli artificiali della linea di pesca e filo per cucire

Uno dei più colpisce è il lavoro dei gruppi scientifici presso l'Università del Texas, che si trova a Dallas. Riuscì a ottenere un modello di muscolo artificiale in forza e potenza che ricorda un motore a reazione – 7.1 CV / kg! Questi muscoli sono centinaia di volte più forte e più produttivo umano. Ma la cosa più sorprendente è che essi sono costruiti con materiali primitivi – alta impalcatura di un filo di polimeri e cucito.

Pasti tali muscoli – è il calo della temperatura. Esso fornisce il filo di cucitura rivestita con un sottile strato di metallo. Tuttavia, in futuro, i robot muscoli possono nutrirsi del loro ambiente variazioni di temperatura. Questa caratteristica, tra l'altro, può essere utilizzato per l'adattamento ai vestiti meteo, e altri dispositivi simili.

Se si torcere il polimero nella stessa direzione, drammaticamente restringe quando riscaldato ed espandere rapidamente una volta raffreddato, ma se l'altro – è fondamentalmente contraria. Tale struttura ingenuous può, per esempio, far ruotare il rotore ad una velocità marcatore 10 mila. Rev / min. Inoltre, questi muscoli artificiali della linea di pesca è che possono essere ridotti al 50% della sua lunghezza iniziale (umana solo il 20%). Inoltre, essi si distinguono per notevole resistenza – questo muscolatura non è "stanco" anche dopo la ripetizione milionesima dell'azione!

Dal Texas a Cupido

Apertura di scienziati di Dallas ha ispirato molti scienziati da tutto il mondo. ripetere con successo la loro esperienza, tuttavia, era solo uno robotica – Alexander Nikolayevich Semochkin, capo del Laboratorio di Tecnologie dell'Informazione presso il bielorusso Università Pedagogica di Stato.

Inizialmente, l'inventore aspettò pazientemente nuovi articoli in Science sull'introduzione massa in pratica dell'invenzione controparti statunitensi. Poiché questo non è accaduto, lo scienziato siberiano ha deciso con i suoi sostenitori ripetono una meravigliosa esperienza e creare le proprie mani i muscoli artificiali fatte di filo di rame e filo da pesca. Ma, ahimè, una copia dimostrato di essere insostenibile.

L'ispirazione della "Skolkovo"

Torna agli esperimenti quasi abbandonati Aleksandra Semochkina fatto il caso – lo scienziato cadde su conferenza robotehnicheskuyu in "Skolkovo", dove ha incontrato la pensano da Zelenograd, "Neyrobotiks" capo della società. Come si è scoperto, gli ingegneri della società è anche impegnata nella realizzazione dei muscoli del bosco, che è piuttosto valida.

Tornato a casa, Alexander con nuove forze ha cominciato a lavorare. Per sei settimane è stato in grado di raccogliere non solo i muscoli artificiali praticabili, ma anche per creare una macchina per loro torsione, che ha reso le bobine di filo da pesca è strettamente ripetibile.

muscoli artificiali Annunciazione

Per creare un cinque centimetri muscolare A. N. Semochkinu bisogno di diversi metri di filo e di 20 cm ordinaria linea di pesca. L'apparato di "produzione" dei muscoli, tra l'altro, stampato 3D-stampa, torce il braccio per 10 minuti. Poi mezza una struttura ora viene posto in un forno di bruciare fino a +180 gradi Celsius.

è possibile per mezzo di corrente elettrica azionare tale muscolo – è sufficiente collegare la sorgente al filo. Di conseguenza, si comincia a scaldarsi e trasmettere il loro calore alla linea di pesca. Ultimo allungato o ridotto – a seconda del tipo di muscolo che contorto macchina.

piani per l'inventore

Il nuovo progetto di Aleksandra Semochkina – "insegnato" dai muscoli ritorna rapidamente al suo stato originale. Questo può aiutare il rapido raffreddamento del cavo di alimentazione – lo scienziato presuppone che questo processo si svolgerà sotto l'acqua più velocemente. Dopo un muscolo simile viene ricevuto, il primo del suo proprietario sarà Iskanderus – robot antropomorfo BSPU.

Lo scienziato non mantiene la sua invenzione segreta – delinea i video su "Youtube" e ha in programma di scrivere un articolo con istruzioni dettagliate sulla creazione di posti auto, torsione muscolare della linea di pesca e il filo.

Il tempo non si ferma – muscoli artificiali, che vi abbiamo detto, già utilizzato in chirurgia per la chirurgia laparoscopica e endo. E nel laboratorio, "Disney" con la loro partecipazione hanno raccolto una mano funzionante.