Zamonaviy robotlar ko'p ish qila oladi. Ammo shu bilan birga, ular insoniy qulaylik va harakatlarning inoyatidan uzoqdir. Va ayb - nomukammal sun'iy mushaklar. Ko'plab mamlakatlar olimlari bu muammoni hal qilishga harakat qilmoqdalar. Maqola ularning ajoyib ixtirolari haqida qisqacha ma'lumotga bag'ishlanadi.
Singapurlik olimlardan polimer mushaklari
Yaqinda Singapur Milliy universiteti ixtirochilari gumansimon robotlarga qadam qo'yishdi. Bugungi kunda og'ir vaznli androidlar gidravlik tizimlar tomonidan quvvatlanadi. Ikkinchisining muhim kamchiliklari past tezlikdir. Singapurlik olimlar tomonidan taqdim etilgan robotlar uchun sun'iy mushaklar kiborglarga nafaqat o'z vaznidan 80 baravar og'irroq narsalarni ko'tarishga, balki buni odam kabi tez bajarishga ham imkon beradi.
Uzunligi besh barobarga choʻzilgan innovatsion dizayn robotlarga hatto oʻz tanasining ogʻirligidan 20 barobar ogʻirroq narsalarni koʻtara olishi maʼlum boʻlgan chumolilarni ham “aylanib oʻtishga” yordam beradi. Polimer mushaklari quyidagi afzalliklarga ega:
- moslashuvchanlik;
- zarba kuchi;
- elastiklik;
- bir necha soniya ichida shaklini o'zgartirish imkoniyati;
- kinetik energiyani elektr energiyasiga aylantirish qobiliyati.
Biroq, olimlar bu bilan toʻxtab qolmoqchi emaslar – ular robotga oʻzidan 500 marta ogʻirroq yukni koʻtarish imkonini beradigan sunʼiy mushaklar yaratishni rejalashtirmoqda!
Garvarddan kashfiyot - elektrodlar va elastomerdan olingan mushaklar
Garvard universitetining Amaliy va muhandislik fanlari maktabida ishlaydigan ixtirochilar "yumshoq" robotlar uchun sifat jihatidan yangi sun'iy mushaklarni taqdim etishdi. Olimlarning fikriga ko'ra, ularning yumshoq elastomer va elektrodlardan iborat, jumladan, uglerod nanotubalari ham sifat jihatidan inson mushaklaridan kam emas!
Bugungi kunda mavjud boʻlgan barcha robotlar, yuqorida aytib oʻtilganidek, mexanizmi gidravlika yoki pnevmatik boʻlgan drayverlarga asoslangan. Bunday tizimlar siqilgan havo yoki kimyoviy moddalarning reaktsiyasi bilan quvvatlanadi. Bu inson kabi yumshoq va tez robot yasashni imkonsiz qiladi. Garvard olimlari robotlar uchun sun'iy mushaklarning sifat jihatidan yangi kontseptsiyasini yaratish orqali bu kamchilikni bartaraf etishdi.
Yangi kiborg "mushak" ko'p qatlamli tuzilma bo'lib, unda Klark laboratoriyasida yaratilgan nanotuba elektrodlari Kaliforniya universiteti olimlari tomonidan yaratilgan egiluvchan elastomerlarning yuqori va pastki qatlamlarini boshqaradi. Bunday mushaklar"yumshoq" androidlar va jarrohlikdagi laparoskopik asboblar uchun ideal.
Garvard olimlari bu ajoyib ixtiro bilan cheklanishmadi. Ularning so'nggi ishlanmalaridan biri stingray biorobotidir. Uning tarkibiy qismlari kalamush yurak mushak hujayralari, oltin va silikondir.
Bauchman guruhining ixtirosi: uglerod nanotubalari asosidagi sun'iy mushakning yana bir turi
1999 yilda Avstraliyaning Kirchberg shahrida Innovatsion materiallarning elektron xususiyatlari bo'yicha Xalqaro qishki maktabning 13-yig'ilishida Allied Signal kompaniyasida ishlaydigan va xalqaro tadqiqot guruhiga rahbarlik qiluvchi olim Rey Bauchman shunday fikr bildirgan edi. taqdimot. Uning posti sun'iy mushaklar yasash haqida edi.
Rey Bauchman boshchiligidagi ishlab chiquvchilar uglerod nanotubalarini nanoqog'oz varaqlari ko'rinishida tasavvur qila oldilar. Ushbu ixtirodagi quvurlar har tomonlama o'zaro bog'langan va bir-biri bilan aralashgan. Nanoqog'ozning o'zi tashqi ko'rinishida oddiy qog'ozga o'xshardi - uni qo'lda ushlab, chiziqlar va bo'laklarga bo'lish mumkin edi.
Guruhning tajribasi tashqi koʻrinishidan juda oddiy edi – olimlar nanoqogʻoz boʻlaklarini yopishqoq lentaning turli tomonlariga yopishtirishdi va bu tuzilmani tuzli elektr oʻtkazuvchan eritmaga tushirishdi. Past kuchlanishli akkumulyator yoqilgandan so'ng, ikkala nanostrip ham cho'zilgan, ayniqsa elektr batareyasining salbiy qutbiga ulangan; keyin qog'oz burishib ketdi. Sun'iy mushak modeli ishladi.
Bauhmanning o'zi ixtirosini sifatli modernizatsiyadan keyin deb hisoblaydirobototexnikani sezilarli darajada o'zgartiradi, chunki bunday uglerod mushaklari egiluvchan / cho'zilganida elektr potentsialini yaratadi - ular energiya ishlab chiqaradi. Bundan tashqari, bunday mushaklar odamnikidan uch barobar kuchliroqdir, o'z ishi uchun past oqim va kuchlanishdan foydalanib, juda yuqori va past haroratlarda ishlay oladi. Uni inson mushaklarini protezlash uchun ishlatish juda mumkin.
Texas universiteti: baliq ovlash liniyasi va tikuv ipidan yasalgan sun'iy mushaklar
Eng hayratlanarlilaridan biri Dallasda joylashgan Texas universiteti tadqiqot guruhining ishi. U sun'iy mushaklar modelini olishga muvaffaq bo'ldi, uning kuchi va kuchi reaktiv dvigatelni eslatadi - 7,1 ot kuchi / kg! Bunday mushaklar odamnikiga qaraganda yuzlab marta kuchliroq va samaraliroqdir. Lekin bu yerda eng hayratlanarlisi shundaki, ular ibtidoiy materiallardan - yuqori mustahkam polimer baliq ovlash liniyasi va tikuv ipidan qurilgan.
Bunday mushakning oziqlanishi harorat farqidir. U nozik metall qatlam bilan qoplangan tikuv iplari bilan ta'minlanadi. Biroq, kelajakda robotlarning mushaklari atrof-muhit haroratining o'zgarishi bilan ta'minlanishi mumkin. Aytgancha, bu xususiyat ob-havoga mos kiyimlar va boshqa shunga o'xshash qurilmalarga qo'llanilishi mumkin.
Agar polimer bir tomonga buralsa, qizdirilganda keskin kichrayadi va sovutilganda tez cho’zilib ketadi, qarama-qarshi tomonga buralsa, butunlay teskari bo’ladi. Bunday oddiy dizayn, masalan, umumiy rotorni 10 ming aylanish / min tezlikda aylantirishi mumkin. Bundan tashqari, bundaybaliq ovlash liniyasining sun'iy mushaklari, chunki ular asl uzunligining 50% gacha qisqarishi mumkin (odamlar uchun faqat 20%). Bundan tashqari, ular hayratlanarli chidamliligi bilan ajralib turadi - bu mushak million marta takrorlangan harakatdan keyin ham "charchamaydi"!
Texasdan Amurga
Dallaslik olimlarning kashfiyoti dunyoning koʻplab olimlarini ilhomlantirdi. Biroq, faqat bitta robototexnik o'z tajribasini muvaffaqiyatli takrorlashga muvaffaq bo'ldi - Aleksandr Nikolaevich Semochkin, Belarus davlat pedagogika universiteti axborot texnologiyalari laboratoriyasi mudiri.
Dastavval ixtirochi amerikalik hamkasblarining ixtirosini ommaviy tatbiq etish haqidagi Science jurnalida yangi maqolalarni sabr bilan kutdi. Bu sodir bo'lmagani uchun, Amur olimi o'zining hamfikrlari bilan ajoyib tajribani takrorlashga va o'z qo'llari bilan mis sim va baliq ovlash chizig'idan sun'iy mushaklar yaratishga qaror qildi. Ammo, taassufki, nusxa ko'chirilmadi.
Skolkovodan ilhom
Deyarli tashlab ketilgan tajribalarga qaytish Aleksandr Semochkin tasodifan majbur bo'ldi - olim Skolkovodagi robototexnika konferentsiyasiga bordi va u erda Neyrobotics kompaniyasi rahbari Zelenogradlik hamfikr bilan uchrashdi. Ma'lum bo'lishicha, ushbu kompaniya muhandislari baliq ovlash liniyalaridan ham hayotga yaroqli mushaklar yaratish bilan band.
Vataniga qaytib, Aleksandr Nikolaevich yangi kuch bilan ishga kirishdi. Bir yarim oy ichida u nafaqat ishlaydigan sun'iy muskullarni yig'ishga, balki ularni burama qilish mashinasini yaratishga muvaffaq bo'ldi, bu esa baliq ovlash chizig'idan rulon yasadi.qat'iy takrorlanishi mumkin.
E'lon qiluvchi sun'iy mushak
Besh santimetrli mushakni yaratish uchun A. N. Semochkinga bir necha metr sim va 20 sm oddiy baliq ovlash liniyasi kerak bo'ladi. Aytgancha, 3D-bosma mushak "ishlab chiqarish" mashinasi mushakni 10 daqiqada buradi. Keyin struktura yarim soat davomida +180 daraja Selsiyga qizdirilgan pechga joylashtiriladi.
Siz bunday mushakni elektr toki yordamida faollashtirishingiz mumkin - shunchaki uning manbasini simga ulang. Natijada, u qizib keta boshlaydi va issiqlikni baliq ovlash liniyasiga o'tkazadi. Ikkinchisi cho'ziladi yoki qisqaradi - qurilma buragan mushak turiga qarab.
Ixtirochining rejalari
Aleksandr Semochkinning yangi loyihasi - yaratilgan muskullarni tezroq asl holatiga qaytishga "o'rgatish". Bunga elektr simining tez sovishi yordam berishi mumkin - olim bunday jarayon suv ostida tezroq sodir bo'lishini taklif qilmoqda. Bunday mushak olinganidan keyin Belarus davlat pedagogika universitetining antropomorfik roboti Iskander uning birinchi egasiga aylanadi.
Olim oʻz ixtirosini sir saqlamaydi – u YouTube’ga videolar joylaydi, shuningdek, baliq ovlash chizigʻi va simdan mushaklarni burab qoʻyadigan mashina yaratish boʻyicha batafsil koʻrsatmalarga ega maqola yozishni rejalashtirmoqda.
Vaqt bir joyda turmaydi - biz aytgan sun'iy mushaklar allaqachon endo- valaparoskopik operatsiyalar. Va "Disney" laboratoriyasida ularning ishtirokida ular ishlaydigan qo'lni yig'ishdi.
