Cyhyrau artiffisial gyda'ch dwylo: cynhyrchu a nodweddion

Gall robotiaid Modern ddelio. Ond ar yr un pryd maent yn bell o ysgafnder dynol a gras o symudiad. Ac y bai am hynny - cyhyrau artiffisial amherffaith. Mae gwyddonwyr mewn llawer o wledydd yn ceisio datrys y broblem hon. Bydd yr erthygl yn cael ei neilltuo i adolygiad byr o'u dyfeisiadau anhygoel.

cyhyrau Polymer gan wyddonwyr Singapore

Camu tuag at fwy o robotiaid humanoid wedi gwneud y dyfeiswyr o Brifysgol Genedlaethol Singapore yn ddiweddar. Heddiw Androids symud heavyweights gan weithrediad systemau hydrolig. Sylweddol negyddol yn y gorffennol - cyflymder bach. cyhyrau artiffisial ar gyfer robotiaid yn cael ei gynrychioli gan wyddonwyr Singapôr Cyborg caniatáu nid yn unig i godi gwrthrychau sydd 80 gwaith yn drymach nag eu pwysau eu hunain, ond hefyd i wneud hynny mor gyflym ag person.

Dylunio arloesol, hir yn ymestyn hyd at bum gwaith, mae'n helpu i Gall "ffordd osgoi" y robotiaid hyd yn oed morgrug, a elwir, cario gwrthrychau hyd at 20 gwaith yn drymach na'r pwysau eu celloedd eu hunain. cyhyrau Polymer yn cael y manteision canlynol:

• hyblygrwydd;
• trawiadol cryfder;
• hyblygrwydd;
• y gallu i newid ei siâp am ychydig eiliadau;
• i droi'r egni cinetig yn egni trydanol.

Fodd bynnag, ar yr un pryd, mae gwyddonwyr yn ddim yn mynd i roi'r gorau i yno - yn eu cynlluniau i greu cyhyrau artiffisial a fyddai'n caniatáu i'r robot i godi llwyth, yn 500 gwaith yn drymach nag ef!

Agor Harvard - y cyhyrau y electrodau a'r elastomer

Dyfeiswyr sy'n gweithio yn yr Ysgol Cymhwysol a Pheirianneg, Prifysgol Harvard, yn cyflwyno cyhyrau artiffisial yn ansoddol newydd ar gyfer hyn a elwir yn robotiaid "meddal". Yn ôl y gwyddonwyr, eu hepil, sy'n cynnwys elastomer meddal a'r electrodau, y mae eu cyfansoddiad nanotiwbiau carbon, yn eu rhinweddau nid ydynt yn israddol i'r cyhyrau dynol!

Mae'r holl robotiaid heddiw sy'n bodoli eisoes, fel y crybwyllwyd eisoes, yn seiliedig ar yriannau mae eu peirianwaith - a hydroleg neu niwmateg. Mae systemau o'r fath yn gweithredu trwy aer cywasgedig neu adwaith cemegau. Nid yw'n bosibl i adeiladu robot, fel meddal a chyflym fel dyn. gwyddonwyr Harvard wedi dileu y diffyg hwn drwy greu cysyniad newydd o cyhyrau artiffisial ar gyfer robotiaid.

Mae'r "cyhyrau" newydd cyborgs - strwythur aml-haen lle mae'r electrodau y nanotubes gan Clark yn y labordy, a redir gan yr haenau uchaf ac isaf elastomer hyblyg, Syniad o wyddonwyr o Brifysgol California yn barod. Mae'r cyhyrau yn ddelfrydol ar gyfer y ddau androids "meddal" ac ar gyfer offerynnau laparosgopig mewn llawfeddygaeth.

Ar y ddyfais hynod, nid yr ymchwilwyr Harvard yn stopio yno. Un o'u datblygiadau diweddaraf - mae'n biorobot-ramp. Mae ei gydrannau - celloedd cyhyr y galon yn llygod mawr, aur a silicon.

Mae'r grŵp Bauhmana ddyfais: un math o gyhyrau artiffisial wedi'i seilio ar nanotiwbiau carbon

Yn 1999 yn y dref Awstralia Kirchberg yng nghyfarfod 13eg yr Ysgol Gaeaf Ryngwladol ar yr eiddo electronig defnyddiau arloesol, gwneud gwyddonydd gyflwyniad Ray Bauhman gweithio yn y cwmni Allied Signal a phennaeth y tîm ymchwil rhyngwladol. Ei neges oedd y pwnc o cyhyrau artiffisial.

Datblygwyr dan Ray Bauhmana gallu darparu nanotiwbiau carbon ar ffurf taflenni nanopaper. Tubules yn y ddyfais hon yn cael eu cydblethu yn gryf ac yn maglu ymhlith ei gilydd. Mae hi nanopaper ei ymddangosiad yn debyg i'r arferol - roedd yn bosibl i ddal yn eu dwylo, torri'n stribedi a darnau.

meddwl y grŵp arbrawf yn syml iawn - yr ymchwilwyr sydd ynghlwm wrth wahanol ddarnau nanopaper ochrau gludiog tâp a gollwng y dyluniad yn ateb dargludol hydroclorig. Ar ôl batri slabovoltnaya ei gynnwys, yn nanobelts ymestyn, yn enwedig yr un a oedd yn cysylltu â'r polyn negyddol y batris trydan; Yna cyrlio papur. Model o weithrediad cyhyrau artiffisial.

Bauhman ei hun yn credu bod ei ddyfais ar ôl y moderneiddio ansoddol trawsnewid roboteg yn sylweddol, gan fod cyhyrau carbon o'r fath yn ystod plygiant / estyniad yn creu potensial trydanol - cynhyrchu ynni. Ar wahân i cyhyrau hyn yn dair gwaith yn gryfach na dyn yn gallu gweithredu ar dymheredd uchel iawn ac isel, gan ddefnyddio eu gwaith amperedd isel a foltedd. Mae'n eithaf posibl ei cheisiadau a cyhyrau dynol prosthetig.

Prifysgol Texas: cyhyrau artiffisial y llinell pysgota a gwnïo edau

Un o'r rhai mwyaf trawiadol yw gwaith grwpiau gwyddonol o Brifysgol Texas, sydd wedi ei leoli yn Dallas. Mae hi'n llwyddo i gael model o cyhyrau artiffisial mewn cryfder a phŵer atgoffa rhywun o injan jet - 7.1 hp / kg! Mae'r cyhyrau yn gannoedd o weithiau dynol gryfach ac yn fwy cynhyrchiol. Ond y peth mwyaf annisgwyl yw bod yn cael eu hadeiladu o ddeunyddiau cyntefig - sgaffald uchel polymer a gwnïo edau.

Prydau cyhyrau o'r fath - yn y gostyngiad tymheredd. Mae'n darparu gwnïo edau gorchuddio â haen denau o fetel. Fodd bynnag, yn y dyfodol, robotiaid gall cyhyrau bwydo oddi ar eu hamgylchedd newidiadau tymheredd. Mae'r nodwedd hon, gyda llaw, gellir ei ddefnyddio ar gyfer addasu i'r dillad tywydd, a dyfeisiau tebyg eraill.

Os byddwch yn Twist y polymer yn yr un cyfeiriad, bydd yn crebachu yn ddramatig wrth gael eu gwresogi ac ehangu yn gyflym pan fydd wedi oeri, ond os y llall - mae'n sylfaenol groes. Gall y strwythur unplyg yr ydoedd o'r fath, er enghraifft, i gylchdroi y rotor ar marciwr cyflymder 10 mil. Parch / min. Byd Gwaith, y cyhyrau artiffisial y llinell pysgota yw y gellir eu lleihau i 50% o'i hyd cychwynnol (dynol dim ond 20%). Yn ogystal, maent yn cael eu gwahaniaethu gan dygnwch rhyfeddol - cyhyrau nid yw hyn yn "blino" hyd yn oed ar ôl y ailadrodd miliynfed y camau!

O Texas i Ciwpid

Agor o wyddonwyr o Dallas ysbrydoli llawer o wyddonwyr o bob cwr o'r byd. Llwyddiannus ailadrodd eu profiad, fodd bynnag, dim ond un roboteg - Alexander Nikolayevich Semochkin, pennaeth y Labordy Technolegau Gwybodaeth yn y Wladwriaeth Belarwseg Prifysgol Pedagogeg.

I ddechrau, y dyfeisiwr aros yn amyneddgar am erthyglau newydd mewn Gwyddoniaeth ynghylch cyflwyno màs ar waith y ddyfais cymheiriaid Unol Daleithiau. Gan nad oedd hyn yn digwydd, penderfynodd Siberia gwyddonydd gyda'i gefnogwyr yn ailadrodd yn brofiad gwych ac yn creu eich dwylo eich hun cyhyrau artiffisial gwneud o wifren gopr a lein bysgota. Ond, gwaetha'r modd, profodd gopi i fod yn anghynaliadwy.

Ysbrydoliaeth y "Skolkovo"

Yn ôl at yr arbrofion wedi'u gadael bron wnaed Aleksandra Semochkina yr achos - y gwyddonydd syrthiodd ar gynhadledd robotehnicheskuyu yn "Skolkovo", lle y cyfarfu â un anian o Zelenograd, "Neyrobotiks" pennaeth y cwmni. Fel y mae'n troi allan, y peirianwyr y cwmni hefyd yn cymryd rhan yn y cyhyrau y goedwig creu, sy'n eithaf hyfyw.

Yn ôl adref, Alexander gyda heddluoedd newydd dechreuodd weithio. Am chwe wythnos roedd yn gallu nid yn unig gasglu cyhyrau artiffisial ymarferol, ond hefyd i greu peiriant ar eu cyfer troellog, a wnaeth y coiliau o linell bysgota yn gwbl ailadrodd.

cyhyrau artiffisial Cyfarchiad

I greu pum centimetr cyhyrau A. N. Semochkinu angen sawl metr o wifren a 20 cm lein bysgota cyffredin. Mae cyfarpar o "cynhyrchu" cyhyrau, gyda llaw, a argraffwyd y 3D-argraffydd, ystumio ystyron y fraich am 10 munud. Yna hanner strwythur awr yn cael ei roi mewn ffwrnais llosgi hyd at 180 gradd Celsius.

Actuate cyhyrau o'r fath yn bosibl drwy gyfrwng cerrynt trydanol - mae'n ddigon i gysylltu'r ffynhonnell i'r wifren. O ganlyniad, mae'n dechrau i gynhesu i fyny ac yn trosglwyddo eu gwres i'r lein bysgota. ymestyn Diwethaf neu eu lleihau - yn dibynnu ar y math o gyhyrau sy'n dirdro beiriant.

cynlluniau ar gyfer dyfeisiwr

Mae'r prosiect newydd Aleksandra Semochkina - "a addysgir" gan y cyhyrau yn gyflym yn dychwelyd i'w gyflwr gwreiddiol. Gall hyn helpu i oeri cyflym y wifren cyflenwad - y gwyddonydd yn tybio y bydd y broses hon yn digwydd o dan y dŵr yn gyflymach. Ar ôl cyhyr tebyg yn cael ei dderbyn, y cyntaf o'i berchennog fydd Iskanderus - anthropomorffig BSPU robot.

Mae'r gwyddonydd Nid cadw ei ddyfais gyfrinach - yn gosod allan y fideos ar "Youtube" a chynlluniau i ysgrifennu erthygl gyda chyfarwyddiadau manwl ar greu ceir, troelli cyhyrau o linell bysgota a'r wifren.

Nid yw amser yn sefyll yn llonydd - cyhyrau artiffisial, yr ydym wedi dweud wrthych, a ddefnyddir eisoes mewn llawdriniaeth ar gyfer llawdriniaeth endo- a laparosgopig. Ac yn y labordy, "Disney" gyda eu cyfranogiad wedi casglu llaw weithredol.