Bedrijf ontwikkelt 'spieren' voor robots

Een Amerikaanse start-up is bezig met de ontwikkeling van materialen die zich onder invloed van elektrische spanning kunnen samentrekken, vergelijkbaar met hoe menselijke spieren dat doen. Het materiaal kan onder andere robots menselijker laten lijken.

Tegenover TechCrunch legde mede-oprichter Lenore Rasmussen uit wat het idee achter de kunstspieren is. Haar bedrijf Ras Labs is een materiaal aan het ontwikkelen dat zich op het gebied van flexibiliteit en stevigheid kan meten aan menselijke spieren. Door er elektrische stroom door te laten lopen vindt samentrekking plaats en kunnen de spieren dus worden aangestuurd.

De bedoeling is dat het materiaal, waarvan de optimale samenstelling nog wordt onderzocht, onder andere ingezet gaat worden voor het bouwen van robots. Overigens denkt Ras Labs ook aan het gebruik van het synthetische spiermateriaal voor protheses. Voor de verdere ontwikkeling van de kunstspieren is Ras Labs een samenwerkingsverband gestart met NASA. Dat heeft er voor gezorgd dat de ontwikkelde materialen momenteel worden getest op het internationale ruimtestation. Ras Labs wil zo onderzoeken of de kunstspieren om kunnen gaan met moeilijke omstandigheden, zoals bij inzet tijdens ruimtemissies.

Ras Labs denkt dat het over ongeveer vijf jaar ver genoeg is om de materialen ook daadwerkelijk in te kunnen zetten voor de bouw van robots. De start-up hoopt zo een bijdrage te kunnen leveren aan de missie naar de planeet Mars die NASA op touw heeft gezet. Deze staat op de planning voor 2020. Er zijn tevens bedrijven die interesse hebben in het gebruik van de synthetische spieren, maar het is niet bekend welke dat zijn.

Reacties (30)

[ELopesCardozo]

Prachtig stukje PR. Lees de bron eens: het bedrijf is bezig nieuwe investeerders aan te trekken. Ze werken aan een op zich interessante materialen, die (als het zo goed is als ze suggereren) duizenden toepassing zal kennen. Wanneer? Over 5 jaar. Knappe voorspelling. Maar van alle mogelijke toepassingen komen ze met ... de Mars missie. Terwijl de test om te zien of het wel tegen straling kan nog loopt. Mijn indruk is dat ze met fundamentele research bezig zijn. Prima, maar de sprong naar exotische toepassingen en de termijn waarop dat zou kunnen gebeuren is nergens op gebaseerd. Zoals anderen ook al opmerkten: concrete gegevens ontbreken volledig.
Overigens staat in de bron dat het materiaal reageert op stroom, terwijl de lead-in hier spreekt van spanning.

[Verwijderd]

Prachtig stukje PR. Lees de bron eens: het bedrijf is bezig nieuwe investeerders aan te trekken.

Klopt, dat valt mij ook op. Echte wetenschap dreigt het tegenwoordig steeds vaker te verliezen van het kapitaal. Dat wil zeggen dat de wetenschap, of datgene wat ervan over is, alleen nog maar de wil uitvoert van degene met het kapitaal. Enerzijds niet slecht, maar degene met het kapitaal wil zoveel mogelijk winst tegen zo weinig mogelijk verlies. In dit geval met die spieren zou dat zich bijvoorbeeld zo kunnen vertalen: "mevrouw de wetenschapster, ik wil niet dat u nog langer onderzoek doet naar de effecten van robotspieren op de mens, want daar valt geen geld mee te verdienen. Focus op het ontwikkelen van een bruikbare spier zodat ik kan beginnen met geld verdienen. De klanten verwachten over 2 weken dat ik resultaten laat zien."

Wetenschap in een universiteit of wetenschap binnen een bedrijf: die grens vervaagt in rap temp.

[blubberhoofd]

Inderdaad een mooi staaltje PR.

De categorie materialen; Electroactive polymers (EAPs), worden al decennia ontwikkeld en waren in menig wetenschappelijke TV programma's te zien midden jaren 90.

de volgende links zouden het artikel wat context geven:
https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_muscle
https://en.wikipedia.org/wiki/Electroactive_polymers

[Glodenox]

Aan de VUB was/is men ook bezig met spieren voor robots door (oneerbiedig gezegd) ballonnen aan twee kanten vast te maken en deze met een gas te vullen om de "spier" te laten samentrekken en de lucht er uit laten om de "spier" te laten uitzetten. Zo hebben ze bijvoorbeeld Lucy van spieren voorzien (ook goed te zien in het filmpje op die site).
Het voornaamste voordeel van zo'n spieren is dat ze veel veiliger zijn in een omgeving waar mensen zijn omdat er een soort van flexibiliteit zit in de spieren bij contact. Bij servomotoren is het eerder buigen of barsten wanneer er contact is met een object/mens.

Maar hoever het ondertussen staat met deze technologie weet ik niet.

[Reactie gewijzigd door Glodenox op 2 augustus 2024 18:16]

[kwinvdv]

Dus iets vergelijkbaars als wat in deze video wordt gedemonstreerd?

[uip]

Last update: 2008 .. Kheb toch de indruk dat er momenteel aan de VUB niet veel robotonderzoek meer gebeurt (bron)

[Montaner]

Ik lees vrij weinig over voordelen, anders dan mogelijke protheses. Een robot gewricht is toch vele malen 'flexibeler' en eventueel 360 graden inzetbaar. Met een spier is de beperking in bewegingsrichting veel groter. En dat het meer of minder energie kost is ook niet terug te vinden. Kracht is misschien nog discutabel, maar daar zijn prima hydraulische oplossingen voor.

[Reactie gewijzigd door Montaner op 2 augustus 2024 18:16]

[davekok]

Wat ik mij zo voor stel van kunstmatige spieren is dat je veel beter kunt meten of er weerstand ontstaat. Doordat er een trekkende kracht wordt uitgevoerd. Aan het energie-niveau kun je aflezen of er weerstand is. Dit maakt het makkelijker om feedbackloops te maken zodat er niet teveel kracht wordt gezet maar wel genoeg. Zover ik kan observeren lijkt dit nu een van de grotere obstakels bij het ontwerpen van robots die complexe bewegingen zoals lopen, dingen stevig vastpakken zonder te breken en andere.

[bbob]

Waar ik aan denk is energieverbruik. elektromotoren, lucht en andere zaken ok een robot aan te drijven vreten veel, heel veel energie. Kijk je naar de mens of zelfs dieren, dan zie je vaak hoe groter en zwaarder het dier des te effectiever de spieren zijn c.q des te minder energie er voor nodig is.
Als je met kunstmatige spieren iets effectiever kan laten bewegen dus minder energieverbruik is dat op zich al een voordeel.

[sygys]

Het menselijk lichaam is inderdaad ontzettend efficiënt met energie als je het vergelijkt met de hoeveelheid stroom nu wordt gebruikt om iets te bewegen. Je moet je daarnaast eens voorstellen wat voor super computer je nodig hebt om artifical intelligentie te kunnen toepassen als dit al mogelijk zou zijn. Het menselijk brein wordt maar amper warm bij grote inspanning. Wat dat betreft denk ik inderdaad dat we nog heel veel kunnen leren van ons eigen lichaam. Alles wat we momenteel maken is nog zo verdomd inefficiënt als je het vergelijkt met de natuur. Wij mensen kunnen nog heel veel leren van onze flora en fauna

[Musical-Memoirs]

Denk ook dat soort spieren wat soepeler zijn dan vele alternatieven, ik denk bijvoorbeeld dat als er geen stroom op staat het vrij te bewegen is. Dat maakt een robot een stuk flexibeler wat bij gebruik tussen mensen ook een stuk veiliger maakt.

[VTOLfreak]

Voor een robot arm is een gewoon gewricht met motor beter. Maar als je een robot hand wil maken ben je beter af met kunstmatige spieren. Daar heb je meestal geen plaats voor grote servos of hydraulics.

[PuzzleSolver]

De spieren voor een mensenhand zitten ook grotendeels in de pols onderarm:

https://s-media-cache-ak0...5b59c58a6fb495d3c29d7.jpg

Ik vraag me ook af of zo'n spier net zo sterk is als hydraulica in hetzelfde formaat. Verder is energieverbruik ook belangrijk, welke is efficiënter?

[Reactie gewijzigd door PuzzleSolver op 2 augustus 2024 18:16]

[Iblies]

Zoals de afbeelding zelf aangeeft, je onderarm bevat de spieren waar de grootste kracht vandaan komt.

De hand zelf zit vol met pezen en bloedvaten en een paar kleine spiertjes. Meest dat opvalt is die net onder je duim en bij je kleine pink. Je kunt daarmee je vingers links en rechts bewegen. De drie middelste vingers hebben die ook maar net zoals de uitslag kleiner is, zijn die spieren nog kleiner.

Wil robotica hand-handelingen mimieken, dan is klem- en klauw-kracht geen probleem, alleen de souplesse voor kleine correcties gaat verkeerd zonder een hele extra installatie.

[VTOLfreak]

Je hebt gelijk maar dan moet je meteen al trekkabels gaan voorzien van de arm naar de hand. Met deze kunstmatige spieren kan met deze in de hand verwerken en heeft men alleen een paar dunne kabeltjes lopen. Het totaal pakket kan kleiner worden en dat is wel belangrijk als het bvb om een prothese gaat.

[Sleurhutje]

Het is een ontwikkeling, waarschijnlijk nog een lange weg te gaan voordat het commercieel toepasbaar is. Uiteindelijk zal deze oplossing vele malen lichter zijn dan de huidige actuators. De gewichtsbesparing is dus ook cruciaal voor bijvoorbeeld ruimtevaart, onderzoeksgebieden in gevaarlijke omgevingen (straling, vloeistoffen, grote diepte) etc. Het zal alleen een kwestie van tijd zijn voordat Darpa de startup opslokt....

[Cergorach]

Ik zie besparingen op onderhoud, complexiteit en ruimte/gewicht. Want je heb alleen gewricht, cyberspier, schakelaar en stroom nodig. Waarbij een servo uit een heleboel meer onderdelen bestaat en afhankelijk van kracht ook een heleboel ruimte in beslag neemt. Daarbij is het momenteel zo dat van die onderdelen de servo het meeste onderhoud vereist. Nu is daar over een cyberspier nog niets concreets over te zeggen, maar ik vermoed een stuk minder complex. Dan ga ik al helemaal niet in op de complexiteit van hydraulische oplossingen...

Ik zou trouwens zweren dat ik dergelijke technologie ontwikkelingen al eerder voorbij heb zien komen, dit idee is voor mij niet nieuw (buiten sci-fi/cyberpunk)...

[pwghost]

Danku daarbij is het zo dat dit al langer bestaat en meerdere startups. Van zijn die zo ver ik weet ook niet zo hard groeien

[carnager]

Met onderdelen als deze komt de volgende stap in de Menselijke evolutie steeds dichterbij.
Hoe noemt dat.. Homo Androidica?
Of als robots ons overstijgen middels kunstmatige intelligentie, Homo Robotica?
Of wellicht ontstaan beide..
Een ding lijkt steeds duidelijker te worden, Homo Sapiens heeft zijn langste tijd op deze aardkloot gehad..
Of we daar blij mee moeten zijn? Ik weet het niet.. Maarja, zo is de natuur menselijke drang naar vooruitgang.

[PuzzleSolver]

Dat heet gewoon Android of Androïde in het nederlands

https://en.wikipedia.org/wiki/Android_(robot)
https://nl.wikipedia.org/wiki/Andro%C3%AFde

[R4gnax]

Dat heet gewoon Android of Androïde in het nederlands

Een androïde is een kunstmatige robot die gebouwd is om er uit te zien als en zich te gedragen als, een levend organisme. (Meestal in de context van de mens.)

Als de mensheid de natuurlijk evolutie een handje gaat helpen door mechanica in het lijf aan te brengen, dan bestaat het resultaat daarvan niet uit androïdes, maar uit cyborgs. (Dat staat voor cybernetic organism en is een wetenschappelijke term uit de jaren '60, trouwens. Geen sci-fi verzinsel.)

Kijkt niemand dan dragonball z ofzo! inderdaad!

Die serie maakt dezelfde fout. De enige daadwerkelijke android in de DBZ TV serie is #16, die volledig kunstmatig gebouwd is. De anderen (#17 t/m #20) zijn allemaal cyborgs.

Het originele japanse bronmateriaal gebruikt een term die letterlijk vertaald 'kunstmatige mens' betekent, maar in de praktijk gebruikt wordt om mensachtige robots in het algemeen aan te duiden. En dat is door de vertalers niet correct meegenomen.

[Reactie gewijzigd door R4gnax op 2 augustus 2024 18:16]

[pinpunt]

Ik dacht hubots https://nl.wikipedia.org/wiki/%C3%84kta_m%C3%A4nniskor

[teron-gorefiend]

Kijkt niemand dan dragonball z ofzo! inderdaad!

[Anthracite]

Flexinol (een legering van titanium en nikkel) draad bestaat al langer, maar is erg inefficiënt, en onvoorspelbaar in extreme temperatuurvariaties, omdat het werkt door middel van geheugenmetaal en dus onder invloed van warmte.

Ik ben benieuwd naar het werkingsprincipe van deze spieren.

[narotic]

In het originele artikel is te vinden dat het hier om Electroactive Polymers gaat, wat een groep van polymeren is die onder elektrische stimulatie samentrekt. Overigens is dit geen nieuwe ontwikkeling, er wordt al langer dan een decenium onderzoek gedaan naar dit soort materialen voor gebruik in robotica. Vooralsnog zijn de beperkingen qua kracht, verplaatsing, etc. echter nog te groot om daadwerkelijk in de praktijk toegepast te worden.

[SuperDre]

Hmm, dacht dat dit al langer gebruikt werd zoals nitinoldraden(of in iedergeval dus van die draden die samentrekken als er spanning op gezet wordt), had enkele jaren geleden al het idee om zulk type draden te gebruiken als 'spieren' voor een robot(hand), nadeel was het aantal keer dat de draad gebruikt kon worden, was maar een paar duizend keer ofzo...

[Xfade]

Dit is niet nieuw...

[Verwijderd]

Leuk idee voor een toepassing: deze robotspieren kunnen worden gebruikt in een penisprothese om de penis omhoog te krijgen (of er een klap mee uit te delen ). Beter dan servomotortjes, toch?