Wetenschappers verbeteren kunstmatige spieren voor robots

Onderzoekers uit Singapore hebben kunstmatige spieren ontwikkeld die sterker en flexibeler zouden zijn dan bestaande kunstmatige spieren. De spieren zouden in robots gebruikt kunnen worden en ze sterker en levensecht maken.

De kunstmatige spieren werden ontwikkeld door een team onderzoekers van het Engineering Science Programme and Department of Civil and Environmental Engineering, onderdeel van de nationale universiteit van Singapore. Het vierkoppige team, onder leiding van Adrian Koh, werkte ruim een jaar aan de spieren. De werking van de spieren is afgekeken van menselijke spieren: de kunstmatige spieren kunnen tot vijfmaal hun standaardlengte uitrekken en onder invloed van een spanning samentrekken en tot tachtig keer hun eigen gewicht dragen.

De spieren worden gemaakt van elektro-actieve polymeren, die onder elektrische spanning vervormen. Daardoor zijn de spieren sneller dan alternatieven, zoals pneumatische kunstspieren. Bovendien kunnen die slechts gemiddeld driemaal hun standaardlengte uitrekken en ongeveer de helft van hun eigen gewicht dragen: de gebruikte polymeren kunnen tot tien keer hun lengte uitrekken. Daarmee zijn de polymeerspieren van de Singaporezen stukken sterker dan bestaande kunstmatige en biologische spieren. Bovendien kunnen de polymeerspieren ook elektriciteit opwekken wanneer ze samentrekken en uitrekken, vergelijkbaar met het piëzoëlektrisch effect. Daarmee zouden de spieren zichzelf deels van energie kunnen voorzien.

Over drie tot vijf jaar hopen de onderzoekers een robotarm op basis van hun spieren te kunnen produceren die half zo zwaar is als, maar wel sterker is dan een menselijke arm.

Reacties (34)

[Raspbetory]

Hopen dat mensen die het nodig hebben het uiteindelijk krijgen.

[BrutalDave]

En hopen dat mensen die het niet nodig hebben ook nooit gaan krijgen.

[Schnitzel]

Nou ja er bestaan anders genoeg spierziekten (http://nl.wikipedia.org/wiki/Spierziekte) ik zou het een mooie stap voor de mensheid vinden als deze uitvinding ook voor mensen beschikbaar gesteld kunnen worden. In bijvoorbeeld een ziekte zoals ALS (Amyotrofe laterale sclerose) (http://nl.wikipedia.org/wiki/Amyotrofe_laterale_sclerose) a.k.a Lou Gehrig's disease (http://nl.wikipedia.org/wiki/Lou_Gehrig) vallen de spieren 1 voor 1 uit met verlamming en uiteindelijk de dood tot gevolg.

Kunstmatige spieren worden richting mensen gebruikt (http://www.ars-journal.com/ars/Free_Articles/Bar-Cohen.htm)


http://archfaci.jamanetwo...cle.aspx?articleid=222765

en voor de liefhebbers:

http://archfaci.jamanetwo...le.aspx?articleid=1357848

Misschien zijn de laatste drie links iets wat teveel richting de wetenschap maar voor een geinteresseerde lezer misschien wel interessant

[Verwijderd]

Nog een paar links.

1ste geeft ook een beetje een foto weer van hoe deze arm er van binnen uitziet.

http://futurescope.tumblr...-makes-artificial-muscles

http://newshub.nus.edu.sg/pressrel/1309/020913.php

[Torched]

Hoezo dat nu weer, waarom zou je geen dingen mogen vervangen met betere dingen. Iedereen moet dat toch gewoon voor zichzelf beslissen.

[DavidWebb]

Offtopic: persoonlijk zou ik het erg vervelend vinden om een rechter in me gezicht te krijgen van iemand met een robot arm. (je moet uitkijken met het geven van macht aan mensen)

[Mentalist]

Offtopic: persoonlijk zou ik het erg vervelend vinden om een rechter in me gezicht te krijgen van iemand met een robot arm. (je moet uitkijken met het geven van macht aan mensen)

Imho geen nuttig argument. Je kan ook een rechtse krijgen van een bodybuilder met een boksbeugel, vergelijkbaar effect. Je kan ook aangereden worden: auto's zijn moordwapens. Je kan ook neergestoken worden, een mooi groot vlijmscherp mes kan je bij iedere kookwinkel kopen.

Bijvoorbeeld alcohol is imho veel gevaarlijker dan zo'n supersterke arm. Door alcohol gaan sommige mensen (die er dan meestal ook veel teveel van nemen) denken dat het wel lollig is om mensen in elkaar te rossen.

[SEtechnology]

Leuk om het punt van DavidWebb meteen weg te wuiven als onzin; maar hij heeft wel degelijk een goed punt... zal ik een lijstje met zinloze geweldsdelicten (waar nauwelijks voor gestraft wordt) starten? Moet er niet aan denken dat die gekke mensjes met wapens zoals robotarmen lopen.

[Xm0ur3r]

Imho geen nuttig argument. Je kan ook een rechtse krijgen van een bodybuilder met een boksbeugel, vergelijkbaar effect. Je kan ook aangereden worden: auto's zijn moordwapens. Je kan ook neergestoken worden, een mooi groot vlijmscherp mes kan je bij iedere kookwinkel kopen.

Ja daarom moet je het niet al erger maken door zo een robotarm sterker te maken dan een normale arm.

[Reactie gewijzigd door Xm0ur3r op 23 juli 2024 14:07]

[Sisko]

Je kan ook een rechtse krijgen van iemand die zo'n arm gekregen heeft door een ongeluk waarbij zijn arm geamputeerd is. (En dan maar hopen dat dat zijn linker was)

[Verwijderd]

Omdat een wereld afgebeeld in Deux eX dan werkelijk word en voor de gemiddelde burger. is dat nooit een goede zaak.

Denk aan de onderhoud.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 14:07]

[TheDukemaster]

Correct, ongelijkheid is de voornaamste bron van ellende in de wereld. Als de rijkere in deze wereld ook nog nog eens de mogelijkheid krijgen om zichzelf fysiek superieur te maken dan is het einde zoek.

[koelpasta]

Onederhoud?
LOL.
Wat dacht je van DRM?

"Sorry meneer, u bent de huur van uw werkarm niet nagekomen. Daarom hebben wij hem voor u uitgezet totdat u heedt betaalt"

Denk dat het niet lang meer gaat duren voordat we zulke grappen krijgen...

[jaapstobbe]

Het zoveelste voorbeeld van het evolutieprocess naar Human 2.0. Kan niet wachten totdat ik dat constant disfunctionerende biologische lichaam kan vervangen.

[Verwijderd]

Dan zul je nog schrik hebben, want de mens is de beste robot die bestaat. Ja we worden ziek en gaan dood, maar dat is juist goed. Het probleem zit hem meer in het idee dat we voor de geboorte en na de dood niet bestonden. Dat is onzin want we zijn onderdeel van een levenspatroon dat zich a miljarden jaren op deze planeet vormt, een genenstroom of genenstorm, verdeelt over allerlei soorten.

De mens vervange door een robot is een belachelijk idee. Dat er technologie uit voortkomt die kan helpen bij bepaalde ziekten is prima maar ik zie niet in waarom we een min of meer perfecte biologische mens moeten vervangen door iets wat nog in geen 100.000 jaar zo perfect zal kunnen functioneren als een mens.

[geert1]

Ik zie daar ook niet heel veel heil in, maar we zullen zien wat de toekomst brengt. Ik voel meer voor auto-evolutie via de biologische weg: Meer kennis van (epi)genetica en de hersenen zou ons wellicht de mogelijkheid kunnen geven om de zwaktes van de menselijke geest en lichaam te verminderen of op te lossen, zonder robot-technologie en mens-machine-interactie te hoeven gebruiken. Eventueel wel aangevuld met nanobot-technologie, voor het oplossen van een hoop medische problemen en het verbeteren van alle interne processen (immuumsysteem, spijsvertering, bloedsomloop, afvalverwerking, herstel en meer).

Deze spieren zijn veelbelovend voor gebruik in robots, en wellicht in protheses in de toekomst. Hoewel ik mij wel een beetje afvraag wat de gewenste rol van robots in de samenleving is, dus wat de reden is om ze te maken. Als we al het werk door robots laten uitvoeren, zouden de huidige economische systemen instorten door problemen met de werkgelegenheid en de koopkracht. Daarnaast is hard werken door mensen niet iets wat we moeten willen uitsluiten, zolang het maar verantwoord wordt gedaan en niet onmenselijk / gevaarlijk is. We zien nu al de gevolgen van weinig lichamelijke inspanning + een dieet gevuld met koolhydraten en verzadigd vet. En wie Wall-E heeft gezien, weet waar dat kan eindigen

En robots een oorlog insturen is ook al zo'n rare: Investeer dat geld dan in diplomatie en het verbeteren van samenwerkingen. Daarnaast zullen peperdure robots altijd voor een fractie van de kosten worden uitgeschakeld door handige rebellen / tegenstanders. Misschien kan iemand anders meer echt nut verzinnen voor robots (naast de wetenschappelijke nieuwsgierigheid / kennisvergroting), maar ik zie er niet zoveel heil meer in als ik 5 jaar geleden zag.

[Reactie gewijzigd door geert1 op 23 juli 2024 14:07]

[Verwijderd]

Beetje offtopic, maar je zal wel wat dingen gaan missen. Dat koude biertje dat naar beneden glijd, en dat heb ik het niet eens over andere fysieke zaken....

Overigens zeggen ze dat dit is ontwikkeld voor robots, nog niet als protheses.

[jaapstobbe]

En waarom zou je dat niet kunnen simuleren?

[ErwinPeters]

Weet ik niet? Vertel eens hoe jij het zou doen.

[freaq]

electrische signalen je brein in sturen, dat is alles wat je ziet, ruikt, voelt, hoort en proeft.

Is het zo raar om te denken dat je die zou kunnen vervangen door andere electrische signalen?

OT:
erg mooie research ook eht idee om de inversie van de actuatie te gebruiken om weer energie op te brengen, dit transformeert deze spieren eigenlijk automatisch in veren, waardoor bijv snel rennen veel efficienter wordt (vooral kangoeroes zijn hier bijv extreem goed in door gebruik van lange pezen)

erg mooi stukje reseach en kan niet wachten om hier meer over te leren!

edit, weet iemand of er een video is van deze spieren in actie?

[Reactie gewijzigd door freaq op 23 juli 2024 14:07]

[dasiro]

nu nog kunnen werken op elektrische impulsen die door zenuwen worden aangeleverd

[Mijiru]

Die technologie bestaat al, en wordt verder onderzoek naar gedaan. Ten minste deze impulsen worden al gemeten en gebruikt om prothetische armen/handen te besturen - deze impulsen zijn veel te zwak om de spieren daadwerkelijk van energie te voorzien

[Jhonny44]

Je zal inderdaad altijd een externe energiebron mee moeten nemen voor die spieren. Elektrische zenuwimpulsen zijn heel zwak en zijn alleen bedoeld voor signaalverwerking.

Een door ontwikkelde versie van deze spieren in combinatie met het koppelen van technologie aan biologische zenuwen zou voor proteses een doorbraak zijn! Niet alleen is de protese niet zo heel zwaar maar zal hij menselijker reageren en ook nog eens via de hersenen te besturen zijn!

Het enige dilemma wat je dan krijgt is moet je die arm wel zo sterk maken.. Als die robotarm velen malen sterker is dan een menselijke arm dan krijg ik toch wel gemixte gevoelens als die technologie ook in het leger toegepast zou worden..

[SuperDre]

Tja, dat had ik ook al een tijd geleden bedacht met gebruik van oa memory alloy wires, maar 1 groot probleem is dat die maar een beperkt aantal keer kunnen 'intrekken'/'uitrekken' voordat ze niet meer fatsoenlijk werken. Maar ik neem aan dat ze dat probleem wel opgelost hebben.

[Ortixx]

Master Chief en Crysis' Nano Suit komen en stukje dichterbij. De vraag is of het daadwerkelijk boven op een lichaam 'geplakt' kan worden zodat mensen die spierziektes hebben, het ook kunnen gebruiken om weer volledig mobiel te worden. Kwestie van een interface bouwen die de juiste spiersignalen naar de juiste kunst spieren stuurt. Gelukkig wordt daar ook veel onderzoek naar gedaan.

Technologie

[WhizzKid-Eddy]

Ben ik nou de enige die hier gelijk Terminator achtige ideeën bij krijgt?

[PrimusX]

Voor mensen met ALS niet misschien de beste oplossing aangezien hun belangrijkste spier wordt aangetast namelijk het hart. Voor verlamde mensen is het zeker een uitkomst of mensen die een ledemaat zijn verloren.(zoals militairen) Hierbij moet zoals al in eerdere posts is gezegd wel worden gewerkt aan de aansturing vanuit de hersenen via al dan niet kunstmatige zenuwbanen/impulsen.
In die zin gaat dit al veel verder dan Terminator waar bij de cyborgs puur uit mechanische "spieren" bestonden.(behalve dan de T-1000 en T-X)

[xbeam]

Bij ALS word juist het hart niet aangetast.
Die mensen raken verlamd omdat de aansturing van spieren niet meer werkt de spier zelf niet. En het hart werkt autonoom dus geen aansturing nodig daardoor blijft het werken net als de rest van je organen.

Een ALS patiënt gaat dood omdat de longspieren niet meer aangestuurd kunnen worden.

Omdat het bij deze mensen in de aansturing(zenuwen ) zit hebben zij er niets aan

[hackerhater]

Het hart krijgt wel degelijk telkens een puls van de hersens. De afhandeling van die puls (het daadwerkelijk samentrekken) gebeurd erna wel autonoom inderdaad.

[icerunner]

Nee, het hart produceert de puls volledig zelf. Autonoom klopt het hart circa 100 keer per minuut, de hersenen sturen een signaal om dit te onderdrukken en incidenteel te stimuleren. Bij een volledig doornemen van de regulerende zenuw, gaat het hart terug naar zijn 100/minuut.

[Verwijderd]

Zolang ik geen robot kan hebben zoals de huishoud-bot uit de Jetsons, ben ik niet onder de indruk.