Artificial muscles. V dohledné době se stanou skutečností umělé svaly se silou a rychlostí člověka V minulosti již bylo zkonstruováno mnoho přístrojů,

Prezentace na téma: "Artificial muscles. V dohledné době se stanou skutečností umělé svaly se silou a rychlostí člověka V minulosti již bylo zkonstruováno mnoho přístrojů,"— Transkript prezentace:

1 Artificial muscles

2 V dohledné době se stanou skutečností umělé svaly se silou a rychlostí člověka V minulosti již bylo zkonstruováno mnoho přístrojů, které dokázaly vyprodukovat sílu o velikosti 100 N/cm 2 s kontrakcemi do jedné sekundy Než bude možno dosáhnout vize umělých svalů, bude muset být zodpovězeno mnoho zásadních otázek

3 Artificial muscles Hlavní hnací silou robotů je motor Váha, omezené rozměry,převod, omezující tvary, to vše nutí k úpravám návrhů Co se jeví jako ideální pohon robotů je obdoba lidského svalu – stažitelný materiál řízený chemickými nebo elektrickými signály

4 Artificial muscles Gel – kompromis mezi tekutinou a pevnou látkou Vlastnosti gelu – vzájemné působení polymeru a tekutiny Příklady – vyskytující se v přírodě – povrch žaludku, sklovitá výplň oka, povrch střev, plic…a také umělé gely jako polyacrylamid a polystyren používané třeba pro výrobu gum, plastů, lepidel a filmů Ceněná vlastnost – okamžitě měnit objem

5 Artificial muscles Problémy – účinnost, hustota energie, ukládání energie a převod, dynamika, ovladatelnost, tepelné ztráty Změna objemu – tři síly – gumová pružnost, polymerová podobnost a tlak iontového kyslíku

6

7 Artificial muscles Kinetika – rychlost stahování Pro polyacrylamidy je to 2x10 9 s/m 2

8 Artificial muscles Využití – fenomen – presto tu do nedavna nebyly žádné pokusy využití těchto materiálů Př. Napínák čelisti, močový svěrač Přesto je většina těchto metod pouze v základním vývoji První gely – velmi pomalé, slabé, neschopné zprostředkovat větší zátěž Nový přístup – malé balíčky s vlákny – napínatelné osy – rychlejší tempa, větší síla

9 Artificial muscles

10 Závěr – uskutečnitelná vize, nicméně musí se vyřešit některé základní problémy –materiální otázky - elastický modul, tažná síla, stresové zatěžovací situace, únava, tepelná a elektrická vodivost – termodynamické otázky – účinnost, silové účinky a omezení, hustota – a strojírenské otázky – výroba, přenos síly, dynamické modelování, ovládání, zapojení a balení + také koordinace, toxicita gelů a materiální a výrobní náklady Zdroj: Massachusetts institute of technology http://www.ai.mit.edu