Müasir robotlar çox şey edə bilər. Ancaq eyni zamanda, onlar insan rahatlığından və hərəkətlərin lütfündən uzaqdırlar. Və günah - qüsursuz süni əzələlər. Bir çox ölkələrin alimləri bu problemi həll etməyə çalışırlar. Məqalə onların heyrətamiz ixtiralarının qısa icmalına həsr olunacaq.
Sinqapur alimlərindən polimer əzələlər
Daha çox insanabənzər robotlara doğru bir addım bu yaxınlarda Sinqapur Milli Universitetinin ixtiraçıları tərəfindən atıldı. Bu gün ağır çəkili androidlər hidravlik sistemlərlə təchiz edilir. Sonuncunun əhəmiyyətli bir dezavantajı aşağı sürətdir. Sinqapurlu alimlərin təqdim etdiyi robotlar üçün süni əzələlər kiborqlara nəinki öz çəkilərindən 80 dəfə ağır olan cisimləri qaldırmağa, həm də bunu insan qədər tez yerinə yetirməyə imkan verir.
Boyu beş dəfə uzanan innovativ dizayn robotlara hətta öz bədənlərinin ağırlığından 20 dəfə ağır olan əşyaları daşıya bilən qarışqaları belə "ətrafında gəzməyə" kömək edir. Polimer əzələlərin aşağıdakı üstünlükləri var:
- çeviklik;
- çarpıcı güc;
- elastiklik;
- formasını bir neçə saniyəyə dəyişmək imkanı;
- kinetik enerjini elektrik enerjisinə çevirmək qabiliyyəti.
Lakin elm adamları bununla dayanmaq fikrində deyillər - onlar robotun özündən 500 dəfə ağır yükü qaldırmağa imkan verən süni əzələlər yaratmağı planlaşdırırlar!
Harvarddan kəşf - elektrodlardan və elastomerdən əzələlər
Harvard Universitetinin Tətbiqi və Mühəndislik Elmləri Məktəbində çalışan ixtiraçılar "yumşaq" robotlar üçün keyfiyyətcə yeni süni əzələlər təqdim ediblər. Alimlərin fikrincə, onların yumşaq elastomerdən və karbon nanoborucuqlarından ibarət elektrodlardan ibarət beyinləri keyfiyyətcə insan əzələlərindən geri qalmır!
Bu gün mövcud olan bütün robotlar, artıq qeyd edildiyi kimi, mexanizmi hidravlika və ya pnevmatik olan sürücülərə əsaslanır. Belə sistemlər sıxılmış hava və ya kimyəvi maddələrin reaksiyası ilə işləyir. Bu, insan qədər yumşaq və sürətli robot yaratmağı qeyri-mümkün edir. Harvard alimləri robotlar üçün keyfiyyətcə yeni süni əzələ konsepsiyası yaratmaqla bu çatışmazlığı aradan qaldırdılar.
Yeni kiborq "əzələsi" Klarkın laboratoriyasında yaradılmış nanoboru elektrodlarının Kaliforniya Universitetinin alimlərinin ideyası olan elastik elastomerlərin üst və alt təbəqələrini idarə etdiyi çoxqatlı strukturdur. Belə əzələlərəməliyyatda həm "yumşaq" androidlər, həm də laparoskopik alətlər üçün idealdır.
Harvard alimləri bu gözəl ixtirada dayanmadılar. Onların ən son inkişaflarından biri stingray biorobotudur. Onun komponentləri siçovulların ürək əzələ hüceyrələri, qızıl və silikondur.
Bauchman qrupunun ixtirası: karbon nanoborucuqlarına əsaslanan başqa bir süni əzələ növü
Hələ 1999-cu ildə Avstraliyanın Kirçberq şəhərində İnnovativ Materialların Elektron Xüsusiyyətləri üzrə Beynəlxalq Qış Məktəbinin 13-cü iclasında Allied Signal-da işləyən və beynəlxalq tədqiqat qrupuna rəhbərlik edən alim Rey Bauchman bir araşdırma etdi. təqdimat. Onun postu süni əzələlərin yaradılması haqqında idi.
Rey Bauchmanın başçılıq etdiyi tərtibatçılar karbon nanoborucuqlarını nanokağız vərəqləri şəklində təsəvvür edə bildilər. Bu ixtiradakı borular hər cür şəkildə bir-birinə qarışmış və bir-birinə qarışmışdı. Nanokağızın özü xarici görünüşünə görə adi kağıza bənzəyirdi - onu əllərdə saxlamaq, zolaqlara və parçalara kəsmək olardı.
Qrupun təcrübəsi zahiri cəhətdən çox sadə idi - elm adamları nanokağız parçalarını yapışan lentin müxtəlif tərəflərinə yapışdırdılar və bu strukturu duzlu elektrik keçirici məhlula endirdilər. Aşağı gərginlikli akkumulyator işə salındıqdan sonra hər iki nanostrip, xüsusən də elektrik akkumulyatorunun mənfi qütbünə qoşulmuş olanı uzandı; sonra kağız büküldü. Süni əzələ modeli işləyir.
Bauhman özü hesab edir ki, onun ixtirası keyfiyyətli modernləşdirmədən sonrarobototexnikanı əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirəcək, çünki belə karbon əzələləri əyildikdə / uzadıldıqda elektrik potensialı yaradır - onlar enerji istehsal edirlər. Bundan əlavə, belə əzələlər insandan üç dəfə güclüdür, öz işi üçün aşağı cərəyan və gərginlikdən istifadə edərək, həddindən artıq yüksək və aşağı temperaturda fəaliyyət göstərə bilir. Onu insan əzələlərinin protezləri üçün istifadə etmək olduqca mümkündür.
Texas Universiteti: balıqçılıq xətti və tikiş sapından hazırlanmış süni əzələlər
Ən diqqət çəkənlərdən biri Dallasda yerləşən Texas Universitetinin tədqiqat qrupunun işidir. O, gücü və gücü ilə reaktiv mühərriki xatırladan süni əzələ modelini əldə edə bildi - 7,1 at gücündə! Belə əzələlər insan əzələlərindən yüz dəfələrlə güclü və məhsuldardır. Ancaq burada ən heyrətamiz şey odur ki, onlar primitiv materiallardan - yüksək möhkəm polimer balıqçılıq xətti və tikiş sapından tikilib.
Belə bir əzələnin qidalanması temperatur fərqidir. İncə bir metal təbəqə ilə örtülmüş bir tikiş ipi ilə təmin edilir. Bununla belə, gələcəkdə robotların əzələləri ətraf mühitin temperaturunun dəyişməsi ilə qidalana bilər. Yeri gəlmişkən, bu xüsusiyyət hava şəraitinə uyğunlaşan geyimlərə və digər oxşar cihazlara tətbiq oluna bilər.
Polimer bir istiqamətə bükülürsə, qızdırıldıqda kəskin kiçilir və soyuduqda tez uzanır, əks istiqamətdə bükülürsə, tamamilə əksinə olur. Belə sadə dizayn, məsələn, ümumi rotoru 10 min inqilab / dəq sürətlə döndərə bilər. Üstəlik beləbalıqçılıq xəttinin süni əzələləri, çünki onlar orijinal uzunluğunun 50% -ə qədər (insanda yalnız 20%) daralmağa qadirdirlər. Bundan əlavə, onlar heyrətamiz dözümlülüyü ilə seçilirlər - bu əzələ hərəkətin milyonlarla təkrarlanmasından sonra belə "yorulmur"!
Texasdan Amura
Dallaslı alimlərin kəşfi dünyanın hər yerindən bir çox alimləri ruhlandırıb. Bununla belə, yalnız bir robot usta öz təcrübəsini uğurla təkrarlaya bildi - Belarus Dövlət Pedaqoji Universitetinin informasiya texnologiyaları laboratoriyasının rəhbəri Aleksandr Nikolayeviç Semoçkin.
İlk vaxtlar ixtiraçı amerikalı həmkarlarının ixtirasının kütləvi şəkildə həyata keçirilməsi haqqında Science-da yeni məqalələri səbirlə gözləyirdi. Bu baş vermədiyi üçün Amur alimi həmfikirləri ilə birlikdə gözəl təcrübəni təkrarlamaq və öz əlləri ilə mis məftildən və balıqçılıq xəttindən süni əzələlər yaratmaq qərarına gəldi. Lakin, təəssüf ki, nüsxə işlək deyildi.
Skolkovodan ilham
Demək olar ki, tərk edilmiş təcrübələrə qayıdın Alexander Semochkin təsadüfən məcbur oldu - alim Skolkovoda robototexnika konfransına getdi və burada Neurobotics şirkətinin rəhbəri Zelenoqraddan olan həmfikir bir insanla tanış oldu. Məlum olub ki, bu şirkətin mühəndisləri həm də balıqçılıq xətlərindən kifayət qədər canlı əzələlər yaratmaqla məşğuldurlar.
Vətənə qayıdan Aleksandr Nikolayeviç yeni güclə işə başladı. Bir ay yarım ərzində o, nəinki işlək süni əzələləri yığa bildi, həm də onları bükmək üçün bir dəzgah yarada bildi ki, bu da balıqçılıq xəttinin rulonlarını düzəldir.ciddi şəkildə təkrarlana bilər.
Elan süni əzələ sistemi
Beş santimetrlik əzələ yaratmaq üçün A. N. Semoçkinə bir neçə metr məftil və 20 sm adi balıqçılıq xətti lazımdır. 3D çaplı əzələ "istehsal" maşını, yeri gəlmişkən, bir əzələni 10 dəqiqəyə bükür. Sonra struktur yarım saat ərzində +180 dərəcə Selsiyə qədər qızdırılan sobaya qoyulur.
Belə bir əzələni elektrik cərəyanının köməyi ilə aktivləşdirə bilərsiniz - sadəcə onun mənbəyini naqillə birləşdirin. Nəticədə, qızdırmağa və istiliyini balıqçılıq xəttinə ötürməyə başlayır. Sonuncu uzanır və ya daralır - cihazın bükdüyü əzələ növündən asılı olaraq.
İxtiraçının Planları
Alexander Semochkinin yeni layihəsi yaradılmış əzələləri daha tez ilkin vəziyyətinə qaytarmağı "öyrətmək"dir. Buna elektrik naqilinin sürətlə soyuması kömək edə bilər - alim belə bir prosesin su altında daha sürətli baş verəcəyini təklif edir. Belə bir əzələ əldə edildikdən sonra Belarus Dövlət Pedaqoji Universitetinin antropomorfik robotu İskəndərus onun ilk sahibi olacaq.
Alim öz ixtirasını sirr saxlamır - o, YouTube-da videolar yerləşdirir, həmçinin balıqçılıq xətti və məftildən əzələləri bükən maşın yaratmaq üçün ətraflı təlimatlarla məqalə yazmağı planlaşdırır.
Vaxt yerində durmur - sizə dediyimiz süni əzələlər artıq endo- və cərrahiyyə əməliyyatlarında istifadə olunur.laparoskopik əməliyyatlar. Və onların iştirakı ilə "Disney" laboratoriyasında işlək bir əl topladılar.
