roboforum.ru

На этом форуме решил выступить по рекомендации сайта РобоКрафт, где вчера опубликовал краткий вариант статьи по волнующей меня сейчас теме. Цель выступления здесь – услышать мнения людей, сведущих в данном вопросе. Буду благодарен за критику, какой бы она ни была, и за советы по моим дальнейшим действиям.
Кратко суть вопроса:

1. Еще в середине 80-х запатентовал изобретение «Захват манипулятора» с использованием нового принципа получения перемещения – с помощью эластичных камер овальной формы, соединенных по малой оси овала. Работающих от газа или жидкости.

2. Полтора года назад вышел на пенсию и смог, наконец, заняться этой идеей. Тем более что тема искусственных мышц сейчас – архиактуальна. Куда ни ткнись – всюду об этом говорят.

3. В ходе работы обнаружил, что китайцы и американцы уже начали реализовывать то, что я предложил еще 35 лет назад. Заело! Обидно стало! Опять – то же: мы придумываем, а они слизывают и внедряют! Хотя, конечно, не исключен вариант, что они изобретают велосипед: дошли до этого сами. Не буду гнать пургу на людей. Точно не знаю.

4. Но переборол себя и решил, что это даже хорошо, так как подтверждает правильность идеи. И продолжил работу над изобретением. Тем более что еще до этого пришел к мысли, что первоначальную идею надо развить до системы, дать не просто идею схвата робота, а всю его конструкцию в целом.

5. Для этого тотально исследовал все возможности, которые дает исходный силовой элемент – овальная камера. И сконструировал не только мышцы для изгиба, но и для прямого перемещения и других движений. (Всё есть в статье упомянутой.)

6. Доработал идею в том смысле, чтобы мышцы были способны работать не только в среде с внешним давлением, но и без него. Посредством заключения основных камер в герметичный кожух, состоящий из камер вспомогательных, обеспечивающих сжатие мускула и в активной среде, и в вакууме.

7. Кроме того, использовал современные наработки в области электрополимеров (ЭАП) и выдал идею «сердца» робота, то есть, предложение, чем заменить традиционные насосы и компрессоры, чтобы получать необходимое давление газа и жидкости. И этим облегчить робота и увеличить ресурс его работы при тех же источниках энергии.

8. Довел все это до конструирования тела робота в целом, с использованием исходной идеи.

9. А теперь наступил момент популяризации и действий для внедрения высказанных идей. Не хочется опять плестись в хвосте у иностранцев, имея в арсенале превосходящие идеи.

Вот мысли и чувства, что заставили меня выступить здесь. И я очень надеюсь на то, что вы не останетесь равнодушны к сказанному выше…

Очень приятно конечно думать что весь мир украл у вас идею... но боюсь что просто идея лежит на поверхности, это частный случай кучи других идей
все с ней играют просто потому что она очевидна. По моему я даже в юном технике что-то подобное видел, вобщем в глубоком детстве.
А в том что идея десятилетиями находится в зачаточном состоянии скорее всего виновато само несовершенство идеи.

На мой взгляд критическая уязвимость системы в неконтролируемых гибких элементах.
Невозможно зафиксировать точное положение, надавил на эту конструкцию, с одной стороны гибкий элемент сжался, с другой стороны раздулся
всё, координаты потеряны, невозможно управлять системой собранной на элементах которые произвольно деформируются.
Попасть в нужное место манипулятором с такими приводами можно будет лишь наугад,
выполнить пробное движение, проконтролировать результат, скорректировать положение, проконтролировать и так до полного попадания в заданные координаты.

Механические же редукторы или гидравлика позволяют сразу попасть в нужное место с заданной точностью и скоростью.

Я бы предложил поискать область в которой недостатки можно превратить в достоинства.
Например робот для обнимашек, чтобы нежно обнимал, у железяк с этим есть проблемы, они скорей синяк поставят, чем нежно обнимут.
Или возможно некий медицинский робот для переворачивания лежачих больных.
Или вообще что-то из разряда 18+, там где требуется нежность...

_________________
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!

Эту идею я запатентовал еще в середине 80-х. И в журналы писал. Поэтому, могли и видеть там. Или само это описание, или близкое. В то время в Союзе очень много было публикаций по захватам (схватам) роботов. Речи о более глобальных вещах - мышцах робота – не упомню.
А по поводу очевидности идеи этой и других могу сказать следующее. Во-первых, мне самому всегда мои изобретательские идеи казались настолько очевидными, что я поначалу даже патентовать их не хотел. И говорить об этом никому не собирался. Думал: «Это же видят все. Это так просто!» Однако, оказалось, что это далеко не всегда так.
Во-вторых, в качестве примера я могу привести мою победу в те же времена в решении задачи Робинзона. (Прошу не счесть за хвастовство. Просто, пишу о том, что было со мной.) Этот конкурс объявил журнал «Изобретатель и рационализатор». Когда я решил задачку, то мне показалось, что это настолько просто и очевидно, что даже и время тратить на письмо в редакцию не стоит. Однако же, сделал это. И, как оказалось, никто из 300 решателей до этой идеи не додумался. Так что с очевидностью надо быть поосторожнее: всем кажется, что идея лежит на поверхности, когда она уже высказана. Или когда она уже пришла человеку в голову первому.
Что касается воровства идеи у меня, то я это прямо не утверждал. (Прочитайте, плиз, внимательно начальное сообщение.) Просто, время этой идеи пришло. И, вполне возможно, к ней люди сами стали приходить. В поисках решения жгучей проблемы. Ведь раньше такой движухи в роботостроении, как сейчас, не было. Поэтому и особой потребности в принципиально новый мышцах для роботов не ощущалось….

Добавлено спустя 27 минут 27 секунд:

Я не думаю, что дело в «несовершенство идеи». Чисто субъективная причина в том, что главным для меня является не техническое, а социальное изобретательство. Поэтому я, получив Авторское, подумал: «Идею выдал – кому надо пусть внедряет!» И забросил все это. Не работал дальше. А возобновил свои занятия лишь после выхода не пенсию. Когда, вдруг, обнаружил, что, оказывается, создание искусственных мышц такая великая проблема, что над ней весь мир голову ломает, но никак решить не может! Вот тогда я и вспомнил про свое изобретение, и стал его доводить до ума. Развивать из него систему. Раз другие не удосужились это сделать.
Что касается меньшей точности движений, нежели у традиционных манипуляторов, то она не всегда нужна. Человек тоже действует не точнее их. Но, тем не менее, мы стремимся именно таких роботов создать. Подобных нам и животным. И это труднее, нежели создание чисто промышленных ботов. Коих уже – пруд пруди. А сервисных – раз-два и обчелся…
Да Вы видео посмотрите! Я там, в стартовом постинге, ссылки поправил. Образцы, особенно китайский, действуют довольно точно. А изготовленные по моим рекомендациям будут еще точнее. Потому, что, кроме основных камер, в кожухе мышцы будут еще и вспомогательные, обеспечивающие работу под более высоким давлением и, следовательно, бОльшую точность. (Об этом сказано в статьях. Ссылки – там же.)

Добавлено спустя 11 минут 56 секунд:

Предлагаемые мышцы настолько совершенны, что они и ЭТО смогут! Не хуже человеческих органов. В чисто техническом плане, конечно.
Смотрите амерское видео! Там соответствующие ассоциации возникают. И это не случайно. Так как принцип работы полового органа у самцов очень близок к тому, что в предлагаемых решениях…
Вот пару комментов к этому видео:
Эйфелева Башня
А это точно рука?
Наталья Романова
Исполнилась мечта каждой женщины о третьей руке ))

Но ведь я тоже предлагаю не биологические, а именно механические вещи! Причем, с возможностью использования и гидравлики. Просто, это пневмо- и гидроцилиндры не жесткие, не из металлов, а мягкие.
Приведу картинку такого цилиндра, понимая, что не все ходят по ссылкам…

Когда рабочее вещество подается во все камеры, то мускул удлиняется и становится твердым настолько, насколько велико давление в нем. Это прямой ход «поршня». Когда же из основных камер убирается давление, то напор из вспомогательных заставляет мускул сокращаться. Даже если нет внешнего давления. Это и есть обратный ход.
Причем, такой «цилиндр» имеет массу преимуществ перед традиционным. Нет трущихся деталей, исключены, поэтому, протечки. Он намного легче аналогов и т.д., и т.п. Конечно, точность (но не скорость) будет меньше, нежели у «металликов», но она все равно будет достаточной для решения поставленных задач.

У Вас нагруженные элементы - упругие.
Они будут "играть" даже без нагрузки.
Спозиционировать такой привод - дело практически невозможное.
Даже у насекомых, которые, используют гидравлические привода, элементы - жёсткие. А позиционирование осуществляется по набору фиксированных положений.

Почему-то дальше насекомых гидропривод в живом мире не пошел.
Вы сравниваете с традиционными приводами роботов без обратной связи, где если была выдана команда переместиться на какое-то количество миллиметров, то это должно быть сделано приводом, невзирая ни на что. Но вот человеческие мускулы работают вовсе не так. И они тоже довольно эластичные. Однако это не мешает людям выполнять изумительные по точности хирургические или еще какие-то прецизионные операции.
Поэтому уместнее сравнивать предложение автора данного топика не с применением в несовершенных роботах, существующих сейчас, а с теми, в которых нуждается промышленность.

Благодарю Вас за предложения и за этот толковый пост вообще!
О людях, попавших в беду, мы, изобретатели, должны думать прежде всего. Ведь им труднее всех остальных жить. Да и каждый из нас в любой момент может оказаться в таком положении. И я, конечно, тоже размышлял над этим. Понимая, что только мягкие роботы могут здесь радикально изменить положение. И как раз на основе предлагаемой силовой системы можно начать массовое производство таких машин и приспособлений. Именно с мягкими мышцами можно нежно и бережно обращаться с человеческим телом. Или, скажем, с плодами растений.
В частности, я уже где-то говорил, что из плоских камерных мышц можно делать матрасы для больных с возможностью массажа их снизу при долгом нахождении в одном положении. А кольцевые использовать для массажа конечностей человека или всего тела и со всех сторон.
Приведу рисунок этих мышц с кратким описанием, чтобы избавить участников от поисков.



«При соединении камер только со стороны большой оси овала получаются плоские мышцы робота. Эти мускулы можно использовать, к примеру, для сочленения жестких элементов каркаса робота не шарнирных, а более простых – наподобие тех, что есть в позвоночниках животных. Плоские мускулы в таких случаях будут играть роль межпозвоночных дисков».
«Если плоскую мышцу робота выполнить в виде одного ряда камер и соединить свободные концы крайних камер, то возникнет мускул в виде кольца, способный уменьшать его внутренний диаметр и увеличивать наружный при подаче давления в камеры. Эту конструкцию можно использовать в исполнительных органах роботов для захватывания предметов как внутренними, так и наружными поверхностями кольца.
Если же соединить кольцевые мышцы в трубку и заключить ее в нерастяжимую наружную и растяжимую внутреннюю оболочку, то мы будем иметь нечто вроде кишки животных, способной совершать перистальтические движения и перемещать вещества, находящиеся в ней... Размещение таких трубок внутри, скажем, описанного выше хобота позволит срывать плоды деревьев и не перемещать каждый из них до тары, а аккуратно транспортировать их до нее по хоботу. Также, эти мускулы можно использовать для устройства движителей робота, использующих реактивный принцип перемещения».

Добавлено спустя 2 минуты 4 секунды:

Спасибо, Виктор! Вы меня опередили с ответом и облегчили мою задачу.

Хотел, только, добавить к Вашему ответу следующее. Биомеханики утверждают, что довольно высокая точность движений человеческой руки достигается именно потому, что при сгибании, к примеру, ее в локтевом суставе работает не только бицепс, но и трицепс, чего многие не знают. И нужно это для того, чтобы сгибание не происходило рывком. Именно трицепс делает его плавным и точным. За счет противодействия.

Так и в мышцах, о которых мы говорим. Посмотрите, пжл, видео китайское. Там манипулятор действует довольно точно. Хотя жители Поднебесной даже еще не используют то, что я патентовал в 80-х. Ведь я в Описании к своему Авторскому предлагал делать пальцы захвата, во-первых, с гибкой вставкой посредине и расположением слоев камер с двух сторон ее. Чтобы сделать палец и более мощным, и более точным за счет противоположной работы слоев при его сгибании.

Но сейчас мною эти предложения доработаны дальше. За счет заключения исходных камер в герметичный кожух, разделенный на камеры вспомогательные. И не только для того, чтобы сделать мускул способным работать без давления окрсреды, но и для противодействия. Как это есть в живых мускулах. Чтобы сделать позиционирование более точным.

Добавлено спустя 1 минуту 57 секунд:
Просьба к бывалым участникам форума.
Почему у меня ответы иногда объединяются в одно сообщение, хотя я даю их к разным постам? Пример – предыдущее.
По-всякому уже пробовал, но не получается разделить.
На форумах с такой системой много поработал, но редко такое встречал. И не помню уже, как решал.

Выскажу свой взгляд.

Как исполнительное устройство такая мышца, в случае наличия обратной связи (в любом виде, визуальная, тактильная, акселерометры итд) вполне применима.
Вот только система управления этим хозяйством (если я правильно понимаю каждая емкость должна управляться индивидуально?) это сущий АД для инженера.

Представьте себе систему управляемых клапанов, редукторов, насосов, рессиверов. Для числа каналов управления больше 10 это очень сложно.

Поищите хотя бы внешний вид систем капельного полива с индивидуальным управлением каждой капельницей.

Отсюда - гораздо более важным считаю грамотное проектирование подсистемы управления / распределения / питания этими гидро(пневматическими) потребителями.

В идеале это должна быть единая артерия питания + единый управляющий нерв (для надежности можно дублировать но не использовать систему управления типа звезда из единого центра). А задача дозирования управляющего воздействия должна решаться на местах (может быть даже в самой мышце)

Добавлено спустя 3 минуты 40 секунд:

Так задумано - чтобы не плодить разрозненных сообщений от одного человека.
просто начинайте каждое новое кнопочкой "цитата" и будет логическое разбиение и понятно на что отвечаете.

Понял! Спасибо! А я, уж, тут изгалялся и так, и сяк! Привык, чтобы каждый ответ был отдельно.

Еще вопрос: Почему при использовании этой кнопки цитируется весь текст сообщения, а не то, что мне нужно, даже когда перед щёлканьем кнопки я этот текст выделяю? На других форумах было проще: не надо было в окне ответа удалять ненужный текст…
(На остальное отвечу позже. Это и труднее, и времени сейчас уже нет.)

Согласен, мускулы эластичны, точнее там сложная связь упругих и вязких элементов.
Но встаёт вопрос: "На одном квадратном сантиметре поверхности кожи подушечек пальцев находится около 1,5 тысячи тактильных рецепторов (прикосновение), 200 болевых, 15-20 барорецепторов и 15 температурных"

И тогда конструкция приводов вообще становится тридесятым делом...

Историческое наследие - нужно обновлять движок форума для новых фич, давно пора.

Ясно! Спасибо!

Добавлено спустя 15 минут 4 секунды:

Что касается сравнения моих предложений, то, пожалуй, в них нуждается больше не промышленность, которая занимает всего 25% от общего объема экономики, да и обеспечена она уже хорошо промроботами. Речь следует вести, прежде всего, о сервисных областях хозяйствования (быт, медицина), о сельском хозяйстве и строительстве, да и космосе не забывать. Не тащить того же робота Федора весом в полторы центнера на орбиту, а делать аппараты на предлагаемой основе. И можно не одного Федора туда послать при том же весе и объеме, а целый их пионерский отряд.

Добавлено спустя 12 минут 8 секунд:

А зачем роботам такое количество рецепторов?! Если они будут такими же неженками, как и мы, то какой в них, тогда, смысл?!
Да и потом: механика аппаратов д.б. такой, чтобы она позволяла необходимое число рецепторов размещать. Иначе она не то, что нужно. Поэтому она не м.б «тридесятым делом», а должна соответствовать и проблеме рецепторов.

Добавлено спустя 31 минуту:

Не обязательно каждая камера в мышцах должна управляться индивидуально. В прямых и угловых мышцах это вообще не нужно. Подвод должен быть один. А что касается насосов и компрессоров, то я раньше тоже конструировал всю нагнетательную систему для предлагаемых мышц из традиционных устройств. Но в последние месяцы почувствовал несоответствие всего этого новому принципу движения и сделал предложение использовать для этой цели электроактивные полимеры (ЭАП).
Ведь традиционные пневмо - и гидроприводы еще можно разместить внутри крупных роботов, но как это сделать в мелких?! Да и ту же задачу нужно решать: мускулы – новые, а то, что их приводит в действие – старьё. Опять все эти тяжелые металлические насосы и цилиндры с трущимися деталями и необходимостью постоянного обслуживания. Тем более что сам исходный элемент новых мышцы – эластичная камера – подсказывает это решение. Ведь при расширении ее и сжатии не под воздействием газа или жидкости, а электротока в ней будет происходить сжатие и разрежение среды, что в ней находится.
В вакууме проблем не будет, а в других случаях камеры надо делать с дырочками, чтобы их не разорвало. Отсюда естественный ход: надо электрические камеры соединить с обычными, и тогда одним ударом мы убиваем двух зайцев: и герметичность мышц сохраняем, и получаем «сердце» робота. Которое выполняет задачу создания и давления, и разрежения.
Привожу принципиальную силовую схему робота для иллюстрации.



Почему камеры нужно разделять на два вида? Ведь можно использовать только электричество для их работы.
Во-первых, в малых роботах это можно сделать. Но это будет дороже, нежели только некоторые делать нагнетательными. А при большом числе малых роботов эффект будет значительным.
Во-вторых, в малых роботах будут нужны меньшие напряжения. И это не так опасно для человека. В больших же могут потребоваться напряжения весьма значительные. Поэтому есть смысл сердце робота размещать внутри его, где есть возможность его хорошо изолировать. А к мышцам подавать только рабочую среду в виде газа или жидкости, непроводящей ток. Опять же, это дешевле, чем тянуть провода по всему телу…
В-третьих, некоторые ЭАП работают только в жидкой среде. Следовательно, и тут нужно рабочее тело в виде жидкости.
Смогут ли электрополимеры давать необходимое давление и разрежение? – Уже сейчас есть достаточно мощные примеры их. Ну а в будущем, уверен, их будет еще больше. Потребность рождает решение проблемы.

Добавлено спустя 25 минут 19 секунд:


Я тоже думаю, что управляющий центр должен быть один. Как и в любом живом организме высокого уровня развития. Но в целях повышения жизнеспособности, можно и дублирующий делать. И сердце можно не одно делать, а несколько. Размещая их там, где выгоднее. Ведь это же машины, и все в нашей воле!

А дозирование давления в исполнительных камерах легко осуществлять, если в качестве сердца робота будут использоваться камеры из ЭАП. Величина давления в камерах будет зависеть от напряжения электрического, а им будет управлять рецептор на поверхности исполнительного органа (мышцы).

Чтобы избежать применения рессиверов и кучи клапанов, надо сердце робота делать из множества электрокамер. Каждая мышца из нескольких камер будет иметь одну или несколько нагнетательных камер. Они будут соединены так, как показано не схеме выше. Когда все электрокамеры полностью сокращены, то это должно давать максимально возможное давление в камерах мышцы. А максимальное расширение нагнетательных камер должно приводить к минимуму давления в камерах мышцы.

Исполнительные и нагнетательные камеры будут представлять собой нечто вроде сообщающихся сосудов, и рабочая среда будет гоняться электричеством по этим замкнутым объемам. Что обеспечит изолированность внутренней среды робота от среды окружающей, и обеспечит тишину при использовании газа в качестве рабочего вещества. Ведь он не будет выпускаться наружу.

Все просто, эффективно, и не требует дополнительных устройств! А это удешевление роботов и повышение их живучести и работоспособности.

звучит заманчиво.
было бы интересно прототип изготовить,хотя бы на несколько управляющих полостей-"сердец". Да что там, хотя бы на одно.
хотя я бы поменял термин, пока не вошло в привычку. Всё же сердце это источник питания, оно не дозирует рабочее давление, а просто снабжает исполнительные устройства рабочим телом (я не очень хорошо знаю химию организмов, но вроде рабочим веществом для движения является аденозинтрифосфорная кислота)

Если бы задача имела простое решение, оно бы уже было реализовано.
Картинки с многокамерными гидро/пневматическими приводами я видел ещё в 70-х в журнале "Юный Техник"

Что-то, Вы тут напутали… Сердце не является источником питания. Оно всего лишь насос, гоняющий кровь по венам и артериям. А источник энергии в живом организме – химический. В роботе же оно будет гонять рабвещество (газ или жидкость), а источником энергии будет электричество (в том варианте, что я предлагаю здесь).

Добавлено спустя 9 минут 17 секунд:

Я не специалист по электрополимерам, и одна из целей моего выступления здесь – услышать мнения таких спецов об осуществимости предложений по устройству сердца робота из таких камер.
Но даже то, что я знаю об ЭАП, убеждает в реальности предложений. Есть эти материалы уже и весьма мощные, и достаточно прочные. А в будущем появятся еще более подходящие варианты. Сомнений в этом нет.
В любом случае, я делаю все, чтобы такой образец сделать. И если кто-то готов тоже работать в этом направлении, то буду весьма рад.

Добавлено спустя 6 минут 43 секунды:

Вы так думаете?! Опыт показывает, что люди находят простое решение лишь после того, как переберут все сложные.
В любом случае, то решение, что предлагается нельзя отбрасывать лишь потому, что оно просто. И продолжать искать сложное. Это было бы глупо.
Я бы Вам привел одну поговорку на этот счет. Но предвидя кривые ухмылки, воздержусь. Думаю, догадаетесь сами. А если нет, то могу в личном сообщении напомнить…

Добавлено спустя 11 минут 11 секунд:

Пока это только слова? И почему я им должен верить? Если Вы действительно хотите опровергнуть мое авторство, то, плиз, поройтесь в своих архивах или библиотечных, и пришлите эти картинки. А также и патенты на эти идеи.
Я таких картинок не видел. Да даже если они и были, то готов поделиться с их авторами приоритетом. Мне не жалко. У меня идей много. Даже слишком много. Хочется разгрузиться.
Но, думаю, от самой идеи отказываться неразумно. Лишь потому, что кто-то когда-то нарисовал картинку. Многие писатели-фантасты предсказывали новое, но, все равно, это не были настоящие изобретения. На них д.б. патенты. И если бы они были, то мне вряд ли бы выдали Авторское. Во ВНИИГПЭ патентная экспертиза была поставлена хорошо. Мне самому один раз противопоставили американское изобретение, а потом и европейской страны какой-то. По другим, не по этой идее.

Добавлю еще вот что: Вы отвергаете это решение потому, что кто-то и когда-то уже его озвучивал, или потому, что оно неработоспособно?
Мне кажется, нужно именно второе доказать Вам, чтобы я мог от этой идеи отказаться, и не морочить другим голову. А если идея работает, то зачем тогда идти против нее? Лишь потому, что у Вас характер такой? Запрещать и не пущать!