НиТиНол в качестве мышцы для роботов

[jayrandom]

Никель-титановый сплав знаменит тем, что помнит форму и возвращается к ней при нагревании. Существует целый класс китайских сувениров на этом принципе.

Но можно же совместить эффект памяти и то, что этот сплав имеет приличное сопротивление, и производить требуемый нагрев приложением электричества! В результате получаем металлическую мышцу для роботов. Эта статья рассказывает о некоторых подробностях (и подводных камнях) такого применения НиТиНола в робототехнике.

Интересно было бы сделать машинку, где поворот колёс осуществлялся бы не соленоидом, не сервомотором, а нитиноловой мышцей. Подозреваю, что скоро будут и такие.

Comments

[korf.livejournal.com]

Они есть уже. Но там проблема с быстродействием из-за малой площади нитиноловой "мышцы" и, соответственно, её долгого охлаждения.

В медицине этот эффект часто используется. Всякие по команде раскрывающиеся стенты, зонды и так далее.

[jayrandom.livejournal.com]

ой, а куда они там внутри тела тепло отдают?

[korf.livejournal.com]

Там обычно одноразовое действие, и нитиноловые рабочие элементы теплоизолируют пластиками.

[jayrandom.livejournal.com]

то есть получается, что хоть и опосредованно, но нагревают тело

[korf.livejournal.com]

Конечно

У меня родители этими сплавами занимались в 1970-х, приносили иногда домой забавные игрушки: штампованная лягушка, которая прыгала, оказавшись на тёплой руке. Браслет, который оборачивался вокруг руки. Проволочка, которая спутывалась в тесный клубок при погружении в кипяток.

Ещё в СССР "сплавы с памятью" широко в спутниках использовали для раскрытия элементов конструкции на орбите.

[jayrandom.livejournal.com]

Интересно. А лягушку "перезаряжать" после каждого прыжка не надо было?

Мне показалось качественным скачком то, что этими нитями можно управлять током с микроконтроллера, в котором можно программировать достаточно сложное поведение. В 70е контроллеры, конечно, тоже были, но это было так далеко от народа, что можно было считать практически недоступным.

[chip33.livejournal.com]

Подозреваю, что придумают решение лучше на основе чего-то нанотехнологичного или даже молекулярного.

[b-my.livejournal.com]

Полученная тепловая машина будет иметь очень низкий КПД - порядка 1-2% в лучшем случае и не очень высокое быстродействие.
Её оправдывает только очень большая сила, которую (в принципе) можно получить.

Ниша узковата. :)

[jayrandom.livejournal.com]

Почему - тепловая машина?

Я только про рулевые тяги, если что.

[b-my.livejournal.com]

Потому что ты электрический ток превращаешь в тепло (причём, низкопотенциальное, фиговое), а затем это "плохое" тепло - в механическую работу. Вот на втором этапе согласно второму началу термодинамики ты и потеряешь огромное количество энергии (потому что согласился потерять её качество на первом).

Если энергия через двигатель проходит копеечная, то потери можно и потерпеть. А если "искусственная мышца" и вот прям используется как мышца, то есть варианты значительно лучше.