Орчин үеийн роботууд их зүйлийг хийж чадна. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн тэд хүний хөдөлгөөний хялбар байдал, нигүүлсэлээс хол байдаг. Мөн буруу нь - төгс бус хиймэл булчингууд. Олон орны эрдэмтэд энэ асуудлыг шийдэх гэж оролдож байна. Нийтлэлийг тэдний гайхалтай бүтээлүүдийн товч тоймд зориулах болно.
Сингапурын эрдэмтдийн полимер булчингууд
Сингапурын Үндэсний Их Сургуулийн зохион бүтээгчид саяхан илүү олон хүн дүрст робот хийх алхам хийсэн. Өнөөдөр хүнд жинтэй андроидууд гидравлик системээр ажилладаг. Сүүлийнх нь мэдэгдэхүйц сул тал бол бага хурд юм. Сингапурын эрдэмтдийн танилцуулсан роботуудад зориулсан хиймэл булчингууд нь киборгуудад өөрийн жингээс 80 дахин хүнд зүйлийг өргөөд зогсохгүй хүн шиг хурдан хийх боломжийг олгодог.
Таван дахин сунгасан шинэлэг загвар нь роботуудад өөрийн биеийн жингээс 20 дахин хүнд зүйлийг зөөх чадвартай шоргоолжийг хүртэл "ойролцоогоор" тусалдаг. Полимер булчингууд нь дараах давуу талуудтай:
- уян хатан байдал;
- цохих хүч;
- уян хатан чанар;
- хэлбэрээ хэдхэн секундын дотор өөрчлөх чадвар;
- кинетик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах чадвар.
Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд үүгээр зогсохгүй - робот өөрөөсөө 500 дахин хүнд ачааг өргөх боломжтой хиймэл булчин бүтээхээр төлөвлөж байна!
Харвардын нээлт - электрод ба эластомерын булчингууд
Харвардын Их Сургуулийн Хэрэглээний болон Инженерийн Шинжлэх Ухааны Сургуульд ажилладаг зохион бүтээгчид "зөөлөн" робот гэж нэрлэгддэг роботуудад зориулсан чанарын шинэ хиймэл булчинг танилцууллаа. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар нүүрстөрөгчийн нано гуурс агуулсан зөөлөн эластомер ба электродуудаас бүрдсэн тэдний оюун ухаан хүний булчингаас дутахгүй юм!
Өнөөдөр байгаа бүх роботууд дээр дурьдсанчлан механизм нь гидравлик эсвэл пневматик байдаг хөтчүүд дээр суурилдаг. Ийм систем нь шахсан агаар эсвэл химийн бодисын урвалаар тэжээгддэг. Энэ нь хүн шиг зөөлөн, хурдан робот бүтээх боломжгүй болгодог. Харвардын эрдэмтэд роботуудад зориулсан хиймэл булчингийн чанарын шинэ ойлголтыг бий болгосноор энэ дутагдлыг арилгасан.
Шинэ киборг "булчин" нь Кларкийн лабораторид бүтээгдсэн нано гуурсан электродууд нь Калифорнийн их сургуулийн эрдэмтдийн бүтээл болох уян хатан эластомеруудын дээд ба доод давхаргыг хянадаг олон давхаргат бүтэц юм. Ийм булчингууд"Зөөлөн" андроид болон мэс заслын дурангийн багажийн аль алинд нь тохиромжтой.
Харвардын эрдэмтэд энэхүү гайхалтай бүтээлээр зогссонгүй. Тэдний хамгийн сүүлийн үеийн бүтээн байгуулалтын нэг нь хорхойн биоробот юм. Түүний бүрэлдэхүүн хэсэг нь хархны зүрхний булчингийн эс, алт, силикон юм.
Баучманы бүлгийн шинэ бүтээл: нүүрстөрөгчийн нано хоолойд суурилсан өөр төрлийн хиймэл булчин
1999 онд Австралийн Кирчберг хотод болсон инновацийн материалын цахим шинж чанарын олон улсын өвлийн сургуулийн 13-р хурал дээр Allied Signal-д ажилладаг, олон улсын судалгааны бүлгийг тэргүүлдэг эрдэмтэн Рэй Баучман танилцуулга. Түүний нийтлэл хиймэл булчин хийх тухай байсан.
Рэй Баучман тэргүүтэй хөгжүүлэгчид нүүрстөрөгчийн нано гуурсыг нано цаас хэлбэрээр төсөөлж чадсан. Энэхүү шинэ бүтээлийн хоолойнууд нь бүх талаараа хоорондоо холбогдож, хоорондоо холилдсон байв. Нано цаас нь өөрөө гадаад төрхөөрөө энгийн цаастай төстэй байсан - гартаа барьж, тууз, хэсэг болгон хувааж болно.
Бүлгийн туршилт нь гадаад төрхөөрөө маш энгийн байсан - эрдэмтэд нано цаасны хэсгүүдийг наалдамхай туузны өөр өөр талд нааж, энэ бүтцийг давстай цахилгаан дамжуулагч уусмал болгон буулгажээ. Бага хүчдэлийн батерейг асаасаны дараа нано судал хоёулаа сунасан, ялангуяа цахилгаан батерейны сөрөг туйлтай холбогдсон; дараа нь цаас муруйв. Хиймэл булчингийн загвар ажилласан.
Баухман өөрөө чанарын шинэчлэл хийсний дараа шинэ бүтээлээ хийсэн гэдэгт итгэдэг. Ийм нүүрстөрөгчийн булчингууд нь уян хатан / сунгах үед цахилгаан эрчим хүчийг бий болгодог тул роботыг ихээхэн өөрчлөх болно. Нэмж дурдахад ийм булчингууд нь хүнээс гурав дахин хүчтэй бөгөөд маш өндөр, бага температурт ажиллах чадвартай, бага гүйдэл, хүчдэлийг ажилдаа ашигладаг. Хүний булчинг протез хийхэд ашиглах бүрэн боломжтой.
Техасын их сургууль: загас барих шугам болон оёдлын утасаар хийсэн хиймэл булчин
Хамгийн анхаарал татсан нэг нь Даллас хотод байрладаг Техасын их сургуулийн судалгааны багийн ажил юм. Тэрээр 7.1 морины хүч / кг жинтэй тийрэлтэт хөдөлгүүрийг санагдуулам хиймэл булчингийн загварыг авч чадсан! Ийм булчингууд нь хүнийхээс хэдэн зуу дахин хүчтэй, илүү бүтээмжтэй байдаг. Гэхдээ энд хамгийн гайхалтай зүйл бол тэдгээрийг анхдагч материалаар хийсэн нь өндөр бат бэх полимер загас барих шугам, оёдлын утас юм.
Ийм булчингийн тэжээл нь температурын зөрүү юм. Энэ нь нимгэн металл давхаргаар бүрсэн оёдлын утасаар хангагдсан байдаг. Гэсэн хэдий ч ирээдүйд роботуудын булчингууд хүрээлэн буй орчны температурын өөрчлөлтөөс болж тэжээгддэг. Дашрамд хэлэхэд энэ өмчийг цаг агаарт дасан зохицох хувцас болон бусад ижил төстэй төхөөрөмжид ашиглаж болно.
Хэрэв полимерийг нэг чиглэлд мушгивал халаахад огцом агшиж, хөргөхөд хурдан сунадаг, харин эсрэгээр нь мушгивал огт эсрэгээрээ болно. Ийм энгийн загвар нь жишээлбэл, нийт роторыг 10 мянган эргэлт / мин хурдтайгаар эргүүлэх боломжтой. Дээрээс нь иймзагас агнуурын шугамаас хиймэл булчингууд нь анхны уртынхаа 50% хүртэл агших чадвартай байдаг (хүний хувьд зөвхөн 20%). Нэмж дурдахад тэд гайхалтай тэсвэр тэвчээрээр ялгагдана - энэ булчин нь үйлдлийг сая дахин давтсан ч "ядардаггүй"!
Техасаас Амур хүртэл
Далласын эрдэмтдийн нээлт дэлхийн олон эрдэмтдэд урам зориг өгсөн. Гэсэн хэдий ч ганцхан роботчин туршлагаа амжилттай давтаж чадсан нь Беларусийн Улсын Багшийн Их Сургуулийн мэдээллийн технологийн лабораторийн эрхлэгч Александр Николаевич Семочкин юм.
Эхлээд зохион бүтээгч Америкийн мэргэжил нэгт нөхдийнхөө шинэ бүтээлийг бөөнөөр нь хэрэгжүүлэх тухай Science сэтгүүлд шинэ нийтлэл гарахыг тэвчээртэй хүлээж байв. Ийм зүйл болоогүй тул Амурын эрдэмтэн өөрийн сэтгэлгээтэй хүмүүстэй хамт гайхалтай туршлагыг давтаж, зэс утас, загас барих шугамаас хиймэл булчинг өөрийн гараар бүтээхээр шийджээ. Гэвч харамсалтай нь хуулбар нь боломжгүй байсан.
Сколковогийн урам зориг
Бараг орхисон туршилтууд руугаа буцах нь Александр Семочкиныг санамсаргүй байдлаар албадсан - эрдэмтэн Сколковод болсон робот техникийн бага хуралд хүрэлцэн ирээд Нейроботик компанийн тэргүүн Зеленоградын нэгэн сэтгэлгээтэй хүнтэй уулзав. Энэ компанийн инженерүүд загас агнуурын шугамаар булчин бүтээх завгүй байгаа нь тодорхой болсон.
Эх орондоо буцаж ирээд Александр Николаевич шинэ эрч хүчээр ажилдаа оров. Сар хагасын хугацаанд тэрээр зөвхөн ажиллах боломжтой хиймэл булчингуудыг угсарч зогсохгүй тэдгээрийг мушгих машин бүтээж, загас агнуурын шугамаар ороомог хийж чаджээ.хатуу давтах боломжтой.
Мэдэгдэлийн хиймэл булчин
Таван сантиметр булчинг бий болгохын тулд А. Н. Семочкинд хэдэн метр утас, 20 см энгийн загас барих шугам хэрэгтэй. 3D хэвлэсэн булчингийн "үйлдвэрлэлийн" машин нь булчинг 10 минутын дотор мушгина. Дараа нь бүтцийг хагас цагийн турш +180 хэм хүртэл халаасан зууханд хийнэ.
Та ийм булчинг цахилгаан гүйдлийн тусламжтайгаар идэвхжүүлж болно - түүний эх үүсвэрийг утастай холбоход хангалттай. Үүний үр дүнд халааж, дулаанаа загас барих шугам руу шилжүүлж эхэлдэг. Сүүлийнх нь сунадаг эсвэл агшдаг - төхөөрөмжийн мушгисан булчингийн төрлөөс хамаарна.
Зохион бүтээгчийн төлөвлөгөө
Александр Семочкины шинэ төсөл нь бий болсон булчингуудыг анхны байдалдаа хурдан буцаахыг "заах" юм. Энэ нь цахилгааны утсыг хурдан хөргөхөд тусалж чадна - эрдэмтэн ийм үйл явц усан дор илүү хурдан явагдах болно гэж зөвлөж байна. Ийм булчинг олж авсны дараа Беларусийн Улсын Багшийн Их Сургуулийн хүн дүрст робот Искандерус түүний анхны эзэн болно.
Эрдэмтэн шинэ бүтээлээ нууцалдаггүй - тэрээр YouTube-д видео нийтэлдэг, мөн загас барих шугам, утаснаас булчин мушгидаг машин бүтээх дэлгэрэнгүй заавар бүхий нийтлэл бичихээр төлөвлөж байна.
Цаг хугацаа зогсдоггүй - бидний танд хэлсэн хиймэл булчингуудыг эндо- болон мэс засалд аль хэдийн ашигладаг.дурангийн мэс засал. Мөн тэдний оролцоотойгоор "Дисней" лабораторид ажиллаж байгаа гараа угсарчээ.
