Otot jieunan jeung leungeun anjeun: produksi jeung fitur

robot modern bisa nganyahokeun. Tapi dina waktos anu sareng aranjeunna tebih ti lightness sarta rahmat gerak manusa. Jeung ngalepatkeun pikeun anu - otot jieunan sampurna. Élmuwan di loba nagara nyobian pikeun ngajawab masalah ieu. artikel nu bakal devoted ka review ringkes papanggihan maranéhna endah pisan.

otot polimér ku élmuwan Singapura

Lengkah ka arah anu langkung robot humanoid anyar geus dijadikeun inventors sahiji National University of Singapore. Dinten androids Heavyweights move ku operasi sistem hidrolik. kaliwat négatip signifikan - a speed leutik. otot jieunan pikeun robot anu digambarkeun ku élmuwan Singaporean cyborg ngidinan moal ukur keur angkat objék anu 80 kali heavier ti beurat sorangan, tapi ogé pikeun ngalakukeun hal eta salaku gancang sakumaha jalma.

Desain inovatif, lila manteng nepi ka lima kali, éta mantuan pikeun "bypass" di robot malah sireum, nu dipikawanoh, bisa mawa objék nepi ka 20 kali heavier ti beurat sél sorangan. otot polimér boga kaunggulan handap:

• kalenturan;
• ngahalangan kakuatan;
• kalenturan;
• kamampuhan pikeun ngarobah bentuk na keur sababaraha detik;
• pikeun ngarobah énergi kinétik kana énérgi listrik.

Sanajan kitu, dina waktos anu sareng, ilmuwan teu bade ngeureunkeun aya - dina rencana maranéhna pikeun nyieun otot jieunan nu bakal ngidinan robot angkat beban, nyaéta 500 kali heavier ti anjeunna!

Bubuka Harvard - otot nu éléktroda na elastomer nu

Inventors anu dianggo di Sakola and Applied Téknik, Universitas Harvard, dibere hiji otot jieunan qualitatively anyar pikeun disebut "lemes" robot. Nurutkeun kana élmuwan, turunan maranéhanana, nu diwangun ku hiji elastomer lemes jeung éléktroda, wangunan anu tina nanotabung karbon, di qualities maranéhanana henteu inferior kana otot manusa!

Sadaya dinten robot aya, sakumaha anu geus disebutkeun, aya dumasar kana drive anu mékanisme - a hydraulics atanapi pneumatics. Sistem sapertos beroperasi ku hawa dikomprés atawa réaksi kimia. Teu mungkin keur nyusunna robot, kayaning lemes sareng rusuh salaku manusa. élmuwan Harvard geus ngaleungitkeun kakurangan ku nyieun konsép anyar otot jieunan pikeun robot.

The anyar "otot" cyborgs - struktur multi-lapisan nu éléktroda nu nanotabung ku Clark di lab, ngajalankeun ku lapisan luhur jeung handap elastomer fleksibel, nya éta gagasan poko élmuwan ti University of California geus. otot ieu idéal pikeun duanana "sunda" androids jeung instrumen laparoscopic di bedah.

Dina penemuan anu luar biasa ieu, panalungtik Harvard teu eureun di dinya. Salah sahiji kamajuan panganyarna maranéhanana - eta biorobot-tanjakan. Na komponén - sél otot jantung di beurit, emas jeung silikon.

The penemuan group Bauhmana: hiji jenis otot jieunan dumasar nanotabung karbon

Deui dina 1999 di kota Australia ngeunaan Kirchberg di pasamoan 13th tina Winter Sakola Internasional dina sipat éléktronik bahan inovatif, dijieun hiji élmuwan presentasi Ray Bauhman digawé di parusahaan Sekutu Signal sarta kapala tim panalungtikan internasional. pesen nya éta topik otot jieunan.

Pamekar handapeun Ray Bauhmana bisa nyadiakeun nanotabung karbon dina bentuk cadar nanopaper. Seminiferous dina penemuan ieu niatna intertwined na entangled diantara sorangan. Manehna nanopaper penampilan na resembled biasa - dinya éta mungkin nyekel dina leungeun maranéhna, potong strips jeung lembar.

pikiran grup percobaan éta pisan basajan - peneliti napel potongan béda nanopaper sisi napel tape na turun desain dina leyuran conductive hidroklorat. Saatos batré slabovoltnaya ieu kaasup, duanana nanobelts dipanjangan, utamana hiji nu ieu nyambung kana kutub négatif tina accu listrik; lajeng curled kertas. Modél fungsi otot jieunan.

Bauhman dirina percaya yén penemuan na sanggeus modérnisasi kualitatif nyata transformasi robotics, kusabab otot karbon misalna nalika flexion / extension nyieun hiji poténsial listrik - ngahasilkeun énergi. Di sagigireun musculature ieu tilu kali kuat ti manusa bisa beroperasi dina suhu pisan tinggi na low, ngagunakeun karya maranéhanana amperage low jeung tegangan. Ieu rada mungkin aplikasi sarta otot manusa prosthetic.

Universitas Texas: otot jieunan tina garis fishing na thread jahit

Salah sahiji anu pang keuna nyaeta karya Grup ilmiah ti Universitas Teksas, anu perenahna di Dallas. Manehna junun meunang modél otot jieunan di putus jeung kakuatan reminiscent tina hiji mesin jet - 7.1 hp / kg! otot ieu ratusan kali kuat sarta leuwih produktif manusa. Tapi hal paling héran nyaeta aranjeunna anu diwangun tina bahan primitif - Rancah luhur polimér jeung jahit thread.

Hidangan otot misalna - teh serelek hawa. Eta nyadiakeun thread jahit coated ku lapisan ipis tina logam. Sanajan kitu, di mangsa nu bakal datang, robot otot bisa eupan kaluar tina parobahan suhu lingkunganana. fitur ieu, ku jalan, éta bisa dipaké pikeun adapting kana baju cuaca, sarta alat séjén nu sarupa.

Lamun pulas polimér dina arah anu sarua, éta nyirorot bakal ngaleutikan lamun dipanaskeun sarta dilegakeun gancang nalika tiis, tapi lamun nu séjén - éta fundamentally sabalikna. Struktur ingenuous misalna bisa, contona, pikeun muterkeun rotor di laju kamajuan 10 sarébu. blk / mnt. Tambih Deui, ieu otot jieunan tina garis fishing nyaeta aranjeunna bisa diréduksi jadi 50% panjangna awal na (manusa ukur 20%). Sajaba ti éta, maranéhna téh dibedakeun ku ketahanan luar biasa - musculature ieu teu "capé" komo sanggeus jaman pengulangan yuta aksi!

Ti Texas mun Cupid

Bubuka élmuwan ti Dallas diideuan loba élmuwan ti sakuliah dunya. Hasil ngulang pangalaman anutan kitu, éta ngan hiji robotics - Alexander Nikolayevich Semochkin, sirah ti Laboratorium of Émbaran Panyiaran di Belarusian Pedagogical Universitas Negeri.

Dina awalna, manggihan nu waited sabar pikeun artikel anyar di Élmu ngeunaan bubuka massa kana prakték sahiji penemuan counterparts AS. Kusabab ieu henteu lumangsung, Siberian élmuwan mutuskeun kalayan ngarojong na ngulang hiji pangalaman éndah tur jieun leungeun sorangan otot jieunan dijieunna tina kawat tambaga jeung garis perikanan. Tapi, Alas, salinan a kabukti unsustainable.

Inspirasi tina "Skolkovo"

Deui ka percobaan ampir ditinggalkeun Aleksandra Semochkina dijieun kasus - élmuwan nu murag dina konferensi robotehnicheskuyu di "Skolkovo", dimana manehna papanggih jeung kawas-dipikiran ti Zelenograd, "Neyrobotiks" sirah pausahaan. Salaku tétéla, anu insinyur pausahaan ieu ogé kalibet dina kreasi otot sisi leuweung, nu cukup giat.

Balik ka imah, Alexander kalawan gaya anyar mimiti jalan. Pikeun genep minggu anjeunna tiasa teu mung ngumpulkeun otot jieunan bisa dipake, tapi ogé nepi ka nyieun mesin pikeun twisting aranjeunna, anu dijadikeun coils tina garis fishing nyaéta mastikeun repeatable.

otot jieunan Annunciation

Nyieun lima centimeter otot A. N. Semochkinu butuh sababaraha méter tina kawat jeung 20 cm garis fishing biasa. Aparatur tina "produksi" otot, ku jalan, dicitak dina 3D-printer, twists nu panangan pikeun 10 menit. Lajeng satengah struktur jam ieu disimpen dina tungku tina ngaduruk nepi ka +180 darajat Celsius.

Actuate otot sapertos anu mungkin ku cara maké arus listrik - éta cukup pikeun nyambung sumber pikeun kawat. Hasilna, eta dimimitian panas nepi na ngirimkeun panas maranéhna pikeun garis perikanan. Panungtungan stretched atawa kamampuan - gumantung kana jenis otot nu twisted mesin.

rencana pikeun manggihan

Proyek anyar Aleksandra Semochkina - "Diajar" ku otot gancang mulih deui ka kaayaan aslina. Ieu tiasa ngabantu anu cooling gancang tina kawat suplai - élmuwan nu nganggap yen proses ieu baris lumangsung dina cai gancang. Sanggeus otot sarupa ieu ditampi, anu mimiti boga na bakal Iskanderus - anthropomorphic robot BSPU.

Élmuwan henteu tetep penemuan na rusiah - ngaluarkeun video dina "Youtube" na ngarencanakeun nulis hiji artikel sareng parentah lengkep dina nyieun mobil, twisting otot tina garis fishing sarta kawat.

Waktos teu nangtung kénéh - otot jieunan, nu geus kami ngawartoskeun anjeun, geus dipake dina bedah keur bedah endo- na laparoscopic. Sarta di lab, "Disney" kalawan partisipasi maranéhna geus dikumpulkeun leungeun fungsi.