Maraming magagawa ang mga modernong robot. Ngunit sa parehong oras, malayo sila sa kadalian ng tao at biyaya ng mga paggalaw. At ang kasalanan ay - hindi perpektong artipisyal na mga kalamnan. Sinisikap ng mga siyentipiko mula sa maraming bansa na lutasin ang problemang ito. Ang artikulo ay ilalaan sa isang maikling pangkalahatang-ideya ng kanilang mga kamangha-manghang imbensyon.
Mga polymer na kalamnan mula sa mga siyentipiko sa Singapore
Isang hakbang patungo sa mas maraming humanoid robot ang ginawa kamakailan ng mga imbentor mula sa National University of Singapore. Ngayon, ang mga heavyweight na android ay pinapagana ng mga hydraulic system. Ang isang makabuluhang kawalan ng huli ay ang mababang bilis. Ang mga artipisyal na kalamnan para sa mga robot, na ipinakita ng mga siyentipikong Singaporean, ay nagbibigay-daan sa mga cyborg hindi lamang na magbuhat ng mga bagay na 80 beses na mas mabigat kaysa sa kanilang sariling timbang, ngunit gawin din ito nang kasing bilis ng isang tao.
Ang isang makabagong disenyo na umaabot ng limang beses ang haba ay tumutulong sa mga robot na "makapaligid" kahit na mga langgam, na kilalang may kakayahang magdala ng mga bagay na 20 beses na mas mabigat kaysa sa bigat ng kanilang sariling katawan. Ang mga polymer na kalamnan ay may mga sumusunod na pakinabang:
- flexibility;
- kapansin-pansing lakas;
- elasticity;
- ang kakayahang baguhin ang hugis nito sa loob ng ilang segundo;
- ang kakayahang i-convert ang kinetic energy sa electrical energy.
Gayunpaman, hindi titigil doon ang mga siyentipiko - plano nilang lumikha ng mga artipisyal na kalamnan na magbibigay-daan sa robot na magbuhat ng load nang 500 beses na mas mabigat kaysa sa kanyang sarili!
Pagtuklas mula sa Harvard - mga kalamnan mula sa mga electrodes at elastomer
Ang mga imbentor na nagtatrabaho sa School of Applied and Engineering Sciences sa Harvard University ay nagpakita ng mga bagong artipisyal na kalamnan para sa tinatawag na "malambot" na mga robot. Ayon sa mga siyentipiko, ang kanilang utak, na binubuo ng isang malambot na elastomer at mga electrodes, na kinabibilangan ng mga carbon nanotubes, ay hindi mas mababa sa kalidad kaysa sa mga kalamnan ng tao!
Lahat ng robot na umiiral ngayon, gaya ng nabanggit na, ay batay sa mga drive, na ang mekanismo ay haydrolika o pneumatics. Ang ganitong mga sistema ay pinapagana ng naka-compress na hangin o ang reaksyon ng mga kemikal. Ginagawa nitong imposibleng makabuo ng robot na kasing lambot at bilis ng tao. Inalis ng mga siyentipiko ng Harvard ang pagkukulang na ito sa pamamagitan ng paglikha ng isang qualitatively bagong konsepto ng mga artipisyal na kalamnan para sa mga robot.
Ang bagong "muscle" ng cyborg ay isang multi-layered na istraktura kung saan ang mga nanotube electrodes na nilikha sa lab ng Clark ay kumokontrol sa itaas at ibabang mga layer ng mga flexible elastomer, ang ideya ng mga siyentipiko mula sa University of California. Ang ganitong mga kalamnanperpekto para sa parehong "malambot" na mga android at laparoscopic na instrumento sa operasyon.
Ang mga siyentipiko ng Harvard ay hindi tumigil sa napakagandang imbensyon na ito. Isa sa kanilang pinakabagong mga pag-unlad ay isang stingray biorobot. Ang mga bahagi nito ay mga selula ng kalamnan ng puso ng daga, ginto at silicone.
Ang pag-imbento ng pangkat ng Bauchmann: isa pang uri ng artipisyal na kalamnan batay sa carbon nanotubes
Noong 1999 sa bayan ng Kirchberg sa Australia sa ika-13 pulong ng International Winter School sa Electronic Properties of Innovative Materials, ang scientist na si Ray Bauchman, na nagtatrabaho sa Allied Signal at namumuno sa isang international research group, ay gumawa ng isang pagtatanghal. Ang kanyang post ay tungkol sa paggawa ng mga artipisyal na kalamnan.
Nagawa ng mga developer na pinamumunuan ni Ray Bauchman ang mga carbon nanotubes sa anyo ng mga sheet ng nanopaper. Ang mga tubo sa imbensyon na ito ay sa lahat ng posibleng paraan ay magkakaugnay at magkakahalo sa isa't isa. Ang nanopaper mismo ay kahawig ng ordinaryong papel sa hitsura nito - maaari itong hawakan sa mga kamay, gupitin sa mga piraso at piraso.
Ang eksperimento ng grupo ay napakasimple sa hitsura - ang mga siyentipiko ay nakakabit ng mga piraso ng nanopaper sa iba't ibang panig ng adhesive tape at ibinaba ang istrukturang ito sa isang maalat na electrically conductive solution. Matapos i-on ang mababang boltahe na baterya, ang parehong nanostrips ay pinahaba, lalo na ang konektado sa negatibong poste ng electric na baterya; tapos nakakulot yung papel. Gumana ang artipisyal na modelo ng kalamnan.
Si Bauhman mismo ay naniniwala na ang kanyang imbensyon pagkatapos ng isang qualitative modernizationay makabuluhang magbabago ng robotics, dahil ang mga naturang carbon muscle, kapag nabaluktot / pinahaba, ay lumilikha ng potensyal na elektrikal - gumagawa sila ng enerhiya. Bilang karagdagan, ang gayong mga kalamnan ay tatlong beses na mas malakas kaysa sa tao, maaaring gumana sa napakataas at mababang temperatura, gamit ang mababang kasalukuyang at boltahe para sa kanilang trabaho. Posibleng gamitin ito para sa prosthetics ng mga kalamnan ng tao.
University of Texas: mga artipisyal na kalamnan na gawa sa pangingisda at sinulid sa pananahi
Ang isa sa mga pinakakapansin-pansin ay ang gawain ng isang research team mula sa University of Texas, na matatagpuan sa Dallas. Nagawa niyang makakuha ng isang modelo ng mga artipisyal na kalamnan, sa lakas at kapangyarihan nito na nakapagpapaalaala sa isang jet engine - 7.1 hp / kg! Ang gayong mga kalamnan ay daan-daang beses na mas malakas at mas produktibo kaysa sa mga tao. Ngunit ang pinakakahanga-hangang bagay dito ay ang mga ito ay ginawa mula sa mga primitive na materyales - high-strength polymer fishing line at sewing thread.
Ang nutrisyon ng naturang kalamnan ay isang pagkakaiba sa temperatura. Ito ay ibinibigay ng isang sinulid na pananahi na pinahiran ng manipis na layer ng metal. Gayunpaman, sa hinaharap, ang mga kalamnan ng mga robot ay maaaring mapalakas ng mga pagbabago sa temperatura ng kanilang kapaligiran. Ang property na ito, nga pala, ay maaaring mailapat sa mga damit na umaangkop sa panahon at iba pang katulad na mga device.
Kung ang polymer ay baluktot sa isang direksyon, ito ay lumiliit nang husto kapag pinainit at mabilis na bumabanat kapag pinalamig, at kung ito ay napilipit sa kabaligtaran ng direksyon, ito ay magiging ganap na kabaligtaran. Ang ganitong simpleng disenyo ay maaaring, halimbawa, paikutin ang isang pangkalahatang rotor sa bilis na 10 libong rebolusyon / min. Plus ganyanartipisyal na mga kalamnan mula sa linya ng pangingisda dahil nagagawa nilang magkontrata ng hanggang 50% ng kanilang orihinal na haba (tao lamang ng 20%). Bilang karagdagan, ang mga ito ay nakikilala sa pamamagitan ng kamangha-manghang pagtitiis - ang kalamnan na ito ay hindi "napapagod" kahit na pagkatapos ng isang milyong pag-uulit ng aksyon!
Mula Texas hanggang Amur
Ang pagtuklas ng mga siyentipiko mula sa Dallas ay nagbigay inspirasyon sa maraming siyentipiko mula sa buong mundo. Gayunpaman, isang roboticist lamang ang matagumpay na naulit ang kanilang karanasan - Alexander Nikolaevich Semochkin, pinuno ng laboratoryo ng teknolohiya ng impormasyon sa Belarusian State Pedagogical University.
Sa una, matiyagang naghintay ang imbentor ng mga bagong artikulo sa Science tungkol sa malawakang pagpapatupad ng imbensyon ng mga kasamahan sa Amerika. Dahil hindi ito nangyari, nagpasya ang Amur scientist kasama ang kanyang mga taong katulad ng pag-iisip na ulitin ang kahanga-hangang karanasan at lumikha ng mga artipisyal na kalamnan mula sa tansong kawad at linya ng pangingisda gamit ang kanilang sariling mga kamay. Ngunit, sayang, hindi magagamit ang kopya.
Inspirasyon mula sa Skolkovo
Bumalik sa halos inabandunang mga eksperimento Napilitan si Alexander Semochkin ng isang pagkakataon - nakarating ang siyentipiko sa isang robotics conference sa Skolkovo, kung saan nakilala niya ang isang taong katulad ng pag-iisip mula sa Zelenograd, ang pinuno ng kumpanya ng Neurobotics. Sa nangyari, abala rin ang mga inhinyero ng kumpanyang ito sa paglikha ng mga kalamnan mula sa mga linya ng pangingisda, na medyo mabubuhay.
Pagbalik sa kanyang tinubuang-bayan, si Alexander Nikolaevich ay nagsimulang magtrabaho nang may panibagong sigla. Sa loob ng isang buwan at kalahati, hindi lamang niya nagawang mag-ipon ng mga magagamit na artipisyal na kalamnan, ngunit lumikha din ng isang makina para sa pag-twist sa kanila, na gumawa ng mga coils ng linya ng pangingisda.mahigpit na nauulit.
Annunciation artificial musculature
Upang lumikha ng limang sentimetro na kalamnan, A. N. Semochkin ay nangangailangan ng ilang metro ng wire at 20 cm ng ordinaryong linya ng pangingisda. Ang isang 3D na naka-print na makina na "produksyon" ng kalamnan, sa pamamagitan ng paraan, ay pinipilipit ang isang kalamnan sa loob ng 10 minuto. Pagkatapos ay inilalagay ang istraktura sa oven na pinainit hanggang +180 degrees Celsius sa loob ng kalahating oras.
Maaari mong i-activate ang naturang kalamnan sa tulong ng electric current - ikonekta lamang ang pinagmulan nito sa wire. Bilang resulta, nagsisimula itong uminit at inilipat ang init nito sa linya ng pangingisda. Ang huli ay nakaunat o nagkontrata - depende sa uri ng kalamnan na pinilipit ng device.
Mga Plano ng Imbentor
Ang bagong proyekto ni Alexander Semochkin ay "turuan" ang mga nilikhang kalamnan na bumalik sa kanilang orihinal na estado nang mas mabilis. Matutulungan ito ng mabilis na paglamig ng kawad ng kuryente - iminumungkahi ng siyentipiko na ang ganitong proseso ay magaganap nang mas mabilis sa ilalim ng tubig. Matapos makuha ang naturang kalamnan, si Iskanderus, isang anthropomorphic robot ng Belarusian State Pedagogical University, ang magiging unang may-ari nito.
Hindi inililihim ng scientist ang kanyang imbensyon - nag-post siya ng mga video sa YouTube, at nagpaplano rin siyang magsulat ng isang artikulo na may mga detalyadong tagubilin para sa paggawa ng makina na pumipilipit ng mga kalamnan mula sa fishing line at wire.
Hindi humihinto ang oras - ang mga artipisyal na kalamnan na sinabi namin sa iyo ay ginagamit na sa operasyon para sa endo- atlaparoscopic na operasyon. At sa laboratoryo na "Disney" kasama ang kanilang partisipasyon, nag-assemble sila ng gumaganang kamay.
