Roboti za kisasa zinaweza kufanya mengi. Lakini wakati huo huo, wao ni mbali na urahisi wa kibinadamu na neema ya harakati. Na kosa ni - misuli isiyo kamili ya bandia. Wanasayansi kutoka nchi nyingi wanajaribu kutatua tatizo hili. Makala haya yatatolewa kwa muhtasari mfupi wa uvumbuzi wao wa ajabu.
Misuli ya polima kutoka kwa wanasayansi wa Singapore
Hatua kuelekea roboti nyingi zaidi za binadamu ilitengenezwa hivi majuzi na wavumbuzi kutoka Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Singapore. Leo, androids za uzani mzito zinaendeshwa na mifumo ya majimaji. Hasara kubwa ya mwisho ni kasi ya chini. Misuli ya Bandia ya roboti, iliyotolewa na wanasayansi wa Singapore, inaruhusu cyborgs sio tu kuinua vitu ambavyo ni vizito mara 80 kuliko uzani wao wenyewe, lakini pia kuifanya haraka kama mtu.
Muundo wa kiubunifu unaoenea mara tano kwa urefu husaidia roboti "kuzunguka" hata mchwa, ambao wanajulikana kuwa na uwezo wa kubeba vitu vizito mara 20 kuliko uzito wa miili yao wenyewe. Misuli ya polima ina faida zifuatazo:
- kubadilika;
- nguvu za kushangaza;
- mwepesi;
- uwezo wa kubadilisha umbo lake kwa sekunde chache;
- uwezo wa kubadilisha nishati ya kinetiki kuwa nishati ya umeme.
Hata hivyo, wanasayansi hawataishia hapo - wanapanga kuunda misuli ya bandia ambayo ingeruhusu roboti kuinua mzigo mara 500 kuliko yeye mwenyewe!
Ugunduzi kutoka Harvard - misuli kutoka kwa elektrodi na elastomer
Wagunduzi wanaofanya kazi katika Shule ya Sayansi Inayotumika na Uhandisi katika Chuo Kikuu cha Harvard wamewasilisha kwa ubora misuli mpya ya bandia kwa ziitwazo roboti "laini". Kulingana na wanasayansi, ubongo wao, unaojumuisha elastoma laini na elektrodi, ambayo ni pamoja na nanotubes kaboni, si duni kwa ubora kuliko misuli ya binadamu!
Roboti zote zilizopo leo, kama ilivyotajwa tayari, zinatokana na viendeshi, ambavyo utaratibu wake ni hidroliki au nyumatiki. Mifumo kama hiyo inaendeshwa na hewa iliyoshinikizwa au mmenyuko wa kemikali. Hii inafanya kuwa haiwezekani kuunda roboti ambayo ni laini na ya haraka kama mwanadamu. Wanasayansi wa Harvard wameondoa upungufu huu kwa kuunda dhana mpya ya ubora wa misuli ya bandia ya roboti.
Msuli mpya wa Cyborg ni muundo wa tabaka nyingi ambamo elektroni za nanotube zilizoundwa katika maabara ya Clark hudhibiti tabaka za juu na za chini za elastoma zinazonyumbulika, chimbuko la wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha California. Misuli kama hiyobora kwa androids "laini" na vyombo vya laparoscopic katika upasuaji.
Wanasayansi wa Harvard hawakuishia kwenye uvumbuzi huu wa ajabu. Moja ya maendeleo yao ya hivi karibuni ni biorobot ya stingray. Vijenzi vyake ni seli za misuli ya moyo wa panya, dhahabu na silikoni.
Uvumbuzi wa kikundi cha Bauchmann: aina nyingine ya misuli ya bandia inayotokana na nanotubes za kaboni
Huko nyuma mwaka wa 1999 katika mji wa Kirchberg nchini Australia kwenye mkutano wa 13 wa Shule ya Kimataifa ya Majira ya baridi kuhusu Sifa za Kielektroniki za Nyenzo za Ubunifu, mwanasayansi Ray Bauchman, anayefanya kazi katika Allied Signal na anaongoza kikundi cha kimataifa cha utafiti, uwasilishaji. Chapisho lake lilikuwa kuhusu kutengeneza misuli ya bandia.
Watengenezaji wakiongozwa na Ray Bauchman waliweza kuwazia nanotube za kaboni kwa namna ya laha za nanopaper. Mirija katika uvumbuzi huu ilikuwa kwa kila njia inayowezekana iliyounganishwa na kuchanganywa na kila mmoja. Nanopaper yenyewe ilifanana na karatasi ya kawaida kwa mwonekano wake - inaweza kushikwa kwa mikono, kukatwa vipande vipande.
Jaribio la kikundi lilikuwa rahisi sana kwa mwonekano - wanasayansi waliambatanisha vipande vya nanopaper kwenye pande tofauti za mkanda wa wambiso na wakashusha muundo huu ndani ya myeyusho wa kupitishia umeme wa chumvi. Baada ya betri ya chini-voltage kuwashwa, nanostrip zote mbili ziliinuliwa, hasa ile iliyounganishwa na nguzo hasi ya betri ya umeme; kisha karatasi ikajikunja. Muundo wa misuli ya bandia ulifanya kazi.
Bauhman mwenyewe anaamini kwamba uvumbuzi wake baada ya uboreshaji wa hali ya juu.itabadilisha kwa kiasi kikubwa robotiki, kwa sababu misuli kama hiyo ya kaboni, inapobadilika / kupanuliwa, huunda uwezo wa umeme - hutoa nishati. Kwa kuongezea, misuli kama hiyo ina nguvu mara tatu kuliko mwanadamu, inaweza kufanya kazi kwa joto la juu sana na la chini, kwa kutumia sasa ya chini na voltage kwa kazi yao. Inawezekana kabisa kuitumia kwa viungo bandia vya misuli ya binadamu.
Chuo Kikuu cha Texas: misuli ya bandia iliyotengenezwa kwa kamba ya uvuvi na uzi wa kushona
Mojawapo ya kuvutia zaidi ni kazi ya timu ya watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Texas, kilichoko Dallas. Aliweza kupata mfano wa misuli ya bandia, kwa nguvu na nguvu yake kukumbusha injini ya ndege - 7.1 hp / kg! Misuli kama hiyo ina nguvu mara mia na ina tija zaidi kuliko wanadamu. Lakini jambo la kushangaza zaidi hapa ni kwamba zilijengwa kutoka kwa nyenzo za zamani - laini ya juu ya uvuvi ya polima na uzi wa kushona.
Lishe ya misuli kama hii ni tofauti ya joto. Inatolewa na thread ya kushona iliyotiwa na safu nyembamba ya chuma. Walakini, katika siku zijazo, misuli ya roboti inaweza kuchochewa na mabadiliko ya hali ya joto ya mazingira yao. Kipengele hiki, hata hivyo, kinaweza kutumika kwa mavazi yanayolingana na hali ya hewa na vifaa vingine vinavyofanana.
Ikiwa polima imepindishwa katika mwelekeo mmoja, itasinyaa kwa kasi inapopashwa moto na kunyoosha haraka inapopozwa, na ikiwa imesokotwa kinyume chake, itakuwa kinyume kabisa. Ubunifu kama huo rahisi unaweza, kwa mfano, kuzunguka rotor ya jumla kwa kasi ya mapinduzi elfu 10 / min. Plus vilemisuli ya bandia kutoka kwa mstari wa uvuvi kwa kuwa wana uwezo wa kuambukizwa hadi 50% ya urefu wao wa awali (binadamu tu kwa 20%). Kwa kuongeza, wanajulikana kwa uvumilivu wa kushangaza - misuli hii "haichoki" hata baada ya marudio milioni ya hatua!
Kutoka Texas hadi Amur
Ugunduzi wa wanasayansi kutoka Dallas umewatia moyo wanasayansi wengi kutoka kote ulimwenguni. Walakini, ni mwanaroboti mmoja tu aliyefanikiwa kurudia uzoefu wao - Alexander Nikolaevich Semochkin, mkuu wa maabara ya teknolojia ya habari katika Chuo Kikuu cha Ufundishaji cha Jimbo la Belarusi.
Mwanzoni, mvumbuzi alisubiri kwa subira makala mapya katika Sayansi kuhusu utekelezaji mkubwa wa uvumbuzi wa wafanyakazi wenzake wa Marekani. Kwa kuwa hii haikutokea, mwanasayansi wa Amur aliamua na watu wake wenye nia moja kurudia uzoefu wa ajabu na kuunda misuli ya bandia kutoka kwa waya wa shaba na mstari wa uvuvi kwa mikono yao wenyewe. Lakini, ole, nakala haikuweza kutumika.
Inspiration kutoka Skolkovo
Rudi kwa majaribio karibu yaliyoachwa Alexander Semochkin alilazimishwa na bahati - mwanasayansi alifika kwenye mkutano wa roboti huko Skolkovo, ambapo alikutana na mtu mwenye nia kama hiyo kutoka Zelenograd, mkuu wa kampuni ya Neurobotics. Kama ilivyotokea, wahandisi wa kampuni hii pia wanashughulika kuunda misuli kutoka kwa njia za uvuvi, ambayo inaweza kutumika.
Kurudi katika nchi yake, Alexander Nikolaevich alianza kufanya kazi kwa nguvu mpya. Katika mwezi na nusu, hakuweza tu kukusanya misuli ya bandia inayoweza kufanya kazi, lakini pia kuunda mashine ya kuipotosha, ambayo ilifanya coil za mstari wa uvuvi.inaweza kurudiwa kabisa.
Tamko la misuli ya bandia
Ili kuunda misuli ya sentimita tano, A. N. Semochkin anahitaji mita kadhaa za waya na cm 20 ya mstari wa kawaida wa uvuvi. Mashine ya "uzalishaji" wa misuli iliyochapishwa kwa 3D, kwa njia, husokota misuli kwa dakika 10. Kisha muundo huwekwa katika tanuri iliyowaka moto hadi digrii +180 Celsius kwa nusu saa.
Unaweza kuwezesha msuli kama huo kwa usaidizi wa mkondo wa umeme - unganisha tu chanzo chake na waya. Matokeo yake, huanza joto na kuhamisha joto lake kwenye mstari wa uvuvi. Mwisho hunyooshwa au kubanwa - kulingana na aina ya misuli ambayo kifaa kilisokota.
Mipango ya Wavumbuzi
Mradi mpya wa Alexander Semochkin ni "kufundisha" misuli iliyoundwa ili kurejea katika hali yake ya awali haraka. Hii inaweza kusaidiwa na baridi ya haraka ya waya ya nguvu - mwanasayansi anapendekeza kuwa mchakato huo utatokea kwa kasi chini ya maji. Baada ya misuli kama hiyo kupatikana, Iskanderus, roboti ya kianthropomorphic ya Chuo Kikuu cha Kielimu cha Jimbo la Belarusi, atakuwa mmiliki wake wa kwanza.
Mwanasayansi haoni ugunduzi wake kuwa siri - anachapisha video kwenye YouTube, na pia anapanga kuandika makala yenye maagizo ya kina ya kuunda mashine inayosokota misuli kutoka kwa kamba ya uvuvi na waya.
Muda haujasimama - misuli ya bandia tuliyokuambia tayari inatumika katika upasuaji wa endo- naupasuaji wa laparoscopic. Na katika maabara "Disney" kwa ushiriki wao, walikusanya mkono unaofanya kazi.
