roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Описание и обсуждение технологий самостоятельного изготовления компонент.

Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение SAMSON » 15 июн 2007, 10:47

Находил в Интернете статьи по электроактивным полимерам но там только общее описание  :? . Также находит научные работы или научные доклады но доступ до к ним закрыт  :evil: , да и большинство их на английском языке  :( .

Кто ни будь использовал электроактивные полимеры в своих роботах?

Какие вообще материалы являются электроактивными полимерами, где их можно купить, достать или как и из чего изготовить? Как я понимаю есть материалы которые используются повседневно и они являются электроактивными полимерами.

Где можно достать литературу по ним или хорошие стати?
Аватара пользователя
SAMSON
 
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 13 июн 2007, 11:54
Откуда: г. Пермь
Skype: samson_ru

Сообщение Digit » 15 июн 2007, 14:01

Простите чайника... А что есть такое "электроактивный" полимер? Он изменяет свой размер, прозрачность или цвет в зависимости от поданного напряжения? Или как?  :oops:
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение Myp » 15 июн 2007, 16:13

хз
первый раз слышу о полимерах электроактивных

можно правда поподробней что это такое??
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15938
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Сообщение lebaon » 15 июн 2007, 18:31

он изменяет размер, вроде  :idea:  типа для мышц :roll:
вот тока тоооорррммооззнныыее они   :cry:
Аватара пользователя
lebaon
Безбашенный Теоретик
 
Сообщения: 1137
Зарегистрирован: 07 янв 2006, 18:30
Откуда: Подмосковье

Сообщение Master » 15 июн 2007, 23:46

яндекс рулит :)

Всего за $100 можно купить аквариум с японскими рыбками-роботами, которые плавают в воде как живые. Как ни странно, в них нет ни одной механической детали - ни моторчика, ни шестеренок, ни даже батареек. Самопроизвольно изгибающиеся внутренности ярко раскрашенных малюток изготовлены из электроактивного полимера (ЭАП) - пластика, который движется под действием электрического поля.

Инженеры, занимающиеся созданием механических приводов, давно пытаются найти искусственный эквивалент живым мышцам, которые в ответ на нервный импульс сокращаются с силой, достаточной чтобы опустить веко или поднять штангу. Благодаря масштабной инвариантности они одинаково эффективны при любых размерах - одна и та же мышечная ткань приводит в движение и насекомое, и слона. Материал с похожими свойствами был бы незаменим в устройствах, для которых трудно изготовить миниатюрные электромоторы.

Надежды на создание искусственных мышц связаны с электроактивными полимерами. Конструкторы, занимающиеся разработкой устройств на основе ЭАП, вскоре будут готовы к соревнованию с матушкой-природой. Несколько лет назад была учреждена денежная премия для исследовательской группы, которая изготовит из ЭАП искусственную руку, способную победить человека в матче по арм-реслингу...
Аватара пользователя
Master
 
Сообщения: 4468
Зарегистрирован: 21 дек 2006, 19:56
Откуда: Украина, г.Одесса
прог. языки: Delphi и С

Сообщение Digit » 16 июн 2007, 00:00

Понятное дело, что рулит :)

автору:
вот есть про электроактивную бумагу. по описанию вроде не сложно... Хотя, канеш, тоже геморрой :)
http://www.microbot.ru/index.php?name=N ... le&sid=845
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение SAMSON » 18 июн 2007, 09:08

Вообще электроактивные полимеры в моем понимание это резины или пластмассы  которые под воздействием электрического тока или электромагнитного излучения сжимаются и расширяются. Вообще как я думаю, что материалы с такими свойствами есть и в быту вот хотелось бы узнать какие. А вообще считается что за это технологией будущие робототехники, и как только кому ни будь удастся разработать такой полимер который хотя бы приблизительно похож своими характеристиками на мышцы, роботы получат широкое распространение.
Аватара пользователя
SAMSON
 
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 13 июн 2007, 11:54
Откуда: г. Пермь
Skype: samson_ru

Сообщение Digit » 18 июн 2007, 10:05

SAMSON, в том то и дело, что такие материалы не разработаны пока. А тягаться с хорошо оснащенными лабораториями, которые такие материалы ищут, будет достаточно тяжело...
.
по материалам...пьезоматериалы тоже меняют размер в зависимости от электровоздействия. больше вроде не припоминаю ничего в быту такого...
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение Иван_Ш » 04 июл 2007, 16:28

Тут статья по этим полимерам http://forum.en.net.ua/file/book/2004-01.pdf
(PDF - на 30-37 страницах)
Иван_Ш
 
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 04 июл 2007, 16:16
Откуда: с. Карагай, Пермский край

Сообщение kimstik » 29 июл 2007, 23:20

Digit писал(а):SAMSON, в том то и дело, что такие материалы не разработаны пока. А тягаться с хорошо оснащенными лабораториями, которые такие материалы ищут, будет достаточно тяжело...
.
по материалам...пьезоматериалы тоже меняют размер в зависимости от электровоздействия. больше вроде не припоминаю ничего в быту такого...


Да вроде клепают во всю http://www.eamex.co.jp/ion_e.html#genri
Есть даже табличка сравнения http://www.eamex.co.jp/denshi_hp/englis ... sei_hikaku
Да и контор по теме море занимается http://ndeaa.jpl.nasa.gov/nasa-nde/lomm ... AP-web.htm
Во как :)
kimstik
 

Re: Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение akibortrobox » 05 май 2009, 22:46

Как-то вечером, загорелся надомной нимп и я начил рисовать... :crazy:
"Шоб реально резина или полимер в виде жгута уменьшалась в длине под фазой.." - говорил себе я...
Полистал биологию,на клеточном уровне происходит что-то вроде имплозии и одни входят в других, щас не вспомню термины, но принцип стал немного яснее...
нарисовал цепочку маханьких электромагнитиков диаметром в 5мм и 1мм толщиной, насаженых на жгутик резины,
с зазорчиком между магниками. Теоретически всё это добро должно сжаться под фазой и раслабиться без неё, но
практически предполагаю - нагрев катушек,которые ещё надо намотать :o, и цепочек таких надо немерено видимо шоб получить хоть какой-то далёкий аналог мышцы :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o :o
За день до этого перетёр тему с биохимом из паралельного потока, чел предположил что в принципе мышцу можно синтезировать и вырастить, и она в реале будет сьёживаться,только по физическим свойствам будет бесформенной соплёй в мензурке, чо с этим делать, я не знаю.
Думаю ближайший пока родственник мышцы-либо гидроцилиндр, либо передача винт-гайка.
блин! получается когда хочешь!
Аватара пользователя
akibortrobox
 
Сообщения: 7
Зарегистрирован: 29 апр 2009, 18:42
Откуда: Красноярск
ФИО: Тимофей

Re: Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение SAMSON » 06 май 2009, 08:38

akibortrobox писал(а):Думаю ближайший пока родственник мышцы-либо гидроцилиндр, либо передача винт-гайка.

Мне видеться что такая мышца должна состоять из микро элементарных элементов, как животная мышца из клеток. А производить её можно печатав на струйном принтере, вон америкосы органические ткани печатают на струнниках и даже органы пробуют :shock: А тут заправляешь в один картридж материал который под действием тока сокращается или создает магнитное поле, во второй картридж силиконовую основу которая будет связывать все микродвигатели, в третий картридж заправляешь проводник который будет подводить ток к двигателям. Можно конечно использовать электро проводящею резину но думаю у них большое сопротивление и будут больше потери. Что бы придать направленность микро двигателям нужно печать проводить в магнитном поле. Думаю все это можно реализовать в домашних условиях на слегка доработанном струйном принтере. Но надо иметь хорошие познание в материаловеденье и химий и конечно иметь к ним доступ. Это все так размышления.
А так ближайшим родственником мышцы является пневматическая мышца поищи на форуме много про неё было споров. Я в вике выложишь первую главу серьёзно научно статью про эту мышцу правда она на английском выложил я её для перевода если ктонить за это возьмется тогда добавлю оставшиеся главы. :good:
Аватара пользователя
SAMSON
 
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 13 июн 2007, 11:54
Откуда: г. Пермь
Skype: samson_ru

Re: Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение boez » 06 май 2009, 11:29

Там фундаментальная проблема с электромагнитиками - они эффективность теряют при уменьшении размеров... Но есть другая идея. В микромире хорошо работают электростатические преобразователи. Например в бактериях есть электромоторчики, которые жгутики крутят - они как раз электростатические. И искусственно такие моторчики уже были попытки производить.

Так вот идея в том, что мышца представляет собой пачку тонких пленок с поперечными электродами, соединенными через один. Пленки тоже лежат в пачке через одну - четные связаны с одним концом мышцы, нечетные - с другим. Прикладывая напряжение к электродам четных пленок, получим кучу маленьких источников электрического поля. Прикладывая теперь некоторый потенциал к электродам нечетных пленок, получим электростатические силы, которые будут сдвигать пленки относительно друг друга. Конечно этот сдвиг будет только в том случае, если электроды соседних пленок не совпадают по положению, иначе будут только силы притяжения-отталкивания, поперечные. Но с этой проблемой электродвигатели успешно борются с помощью многофазной конструкции, реально достаточно будет двух одинаковых половинок мышцы со сдвигом фаз на 90 градусов. По сути это будет такой линейный электростатический шаговик.

Сорри, рисовать на работе некогда.

Плюсы конструкции - для удержания не надо тратить энергию. Минусы - трение может все сожрать, надо считать силы. Ну и износ пленок тоже может подпортить жизнь. А если все залить маслом - то поверхностное натяжение может начать влиять.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение SAMSON » 06 май 2009, 12:06

boez писал(а):Плюсы конструкции - для удержания не надо тратить энергию. Минусы - трение может все сожрать, надо считать силы. Ну и износ пленок тоже может подпортить жизнь. А если все залить маслом - то поверхностное натяжение может начать влиять.

Мне кажется этот метод будет иметь малый кпд и совсем не долговечный.
В микро двигателя не обязательно применять постоянные магниты или магнитное поле, куда более эффективно можно применить пьезоэле́ктрики с обратным пьезоэфектом http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%8C%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82. При этом кпд все системы будет высоким так как в Пьезоэле́ктриках идет прямое преобразование электрической энергии в механическую. Принцип создания можно использовать все такой же на принтере :-) кстати печатающие головки принтеров струнных в большинстве своем использую тот же обратный пьезоэфект.
Аватара пользователя
SAMSON
 
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 13 июн 2007, 11:54
Откуда: г. Пермь
Skype: samson_ru

Re: Электроактивными полимеры (Electroactive Polymers)

Сообщение COKPOWEHEU » 27 авг 2010, 00:59

Хоть и поздно, но тоже отпишусь. На мой взгляд в качестве мышц для роботов можно использовать только пневматику и винт-гайка. Обе системы конечно далеки от совершенства, но все же лучше прочих.
Соленоид с сердечником - имхо нужно постоянно подводить довольно значительный ток (или мотать много витков, что сильно утяжелит конструкцию).
Пьезоэффект - слишком маленькие деформации, годится только для сверхточных микроперемещений. Либо городить высокоточную механику. Плюс вроде бы они требуют высоких напряжений, что не безопасно.
Электростатика - необходимость высокого напряжения и точность расположения деталей (ведь чем меньше расстояние тем больше сила взаимодействия, для "плоскостей" F~1/r)
Тепловое расширение (включая биметаллические пластины) - слишком медленное.
Химические реакции (например, сгорание гремучей смеси в цилиндре) - преимущества перед пневматикой - скорость и сила (но только в импульсе, пока цилиндр не остыл), недостатки - сложность (необходимость отводить продукты реакции, прочность и ударостойкость цилиндров), шум, опасность (может сработать и без сигнала, да и утечки гремучей смеси не хорошо).
"Искусственные мышцы", разрабатываемые в лабораториях - просто недоступность.
Пневматика/гидравлика - необходимость достаточно точной механики (насос, клапана), которая, правда, есть в продаже, но для самостоятельного изготовления не слишком пригодна.
Винт-гайка - самая простая имитация, но сомнительная надежность (большое трение гайки о винт, прочность подшипника, удерживающего этот винт)
COKPOWEHEU
 
Сообщения: 10
Зарегистрирован: 08 май 2009, 17:00
Откуда: Фрязино

След.

Вернуться в Технологии

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter