Накачиваем... мышцы

ТЕХНИКА

/НОВИНКИ

НАКАЧИВАЕМ... МЫШЦЫ

"ЖИВОЙ" ПНЕВМОПРИВОД

Человек, идущий по улице, не просчитывает каждый свой шаг по сложным физическим формулам. Его мозг подсознательно воспринимает окружающую информацию, не задумываясь, анализирует и отдает соответствующие команды конечностям. А те послушно идут... Вот бы перенести такой принцип управления с великолепной обратной связью из биологии в механику!

Разрабатывая новый тип исполнительных устройств, специалисты ставропольского НПО "Пневмотроника" изучили физиологию и нейрофизиологию мышечного сокращения. При работе любая мышца сокращается вследствие утолщения (то есть мы командуем мышце пополнеть, а та, сокращаясь, приводит, допустим, руку в движение. Только, ради бога, не думайте над этим слишком глубоко - разучитесь ходить! Процесс-то чаще всего подсознательный... Вспомните: ежик забыл, как дышать, и умер). Но самое главное - на основе нового принципа управления можно создавать интеллектуальные технические системы. Что инженеры и сделали, разработав механическую мышцу. Вероятно, эти устройства раньше всего появятся на автобусах, где будут открывать и закрывать двери.

Оболочка выполнена из эластичного и износостойкого материала, армированного гибкими нерастяжимыми нитями. Они делят мышцу на несколько секций, трансформирующихся в процессе работы (см. рисунок). В "расслабленном" состоянии длина привода максимальна, давление маленькое - ячейки в этот момент цилиндрические. Чтобы "напрячь мускул", внутрь через штуцер подают воздух. Секции набухают (мышца утолщается), постепенно принимая форму бочки, затем шара, и привод укорачивается (мышца сокращается).

Изменяя управляющее давление, можно ограничивать ход привода и усилие, с которым тот тянет или удерживает объект. Разработано несколько конструкций. Самая простая - базовая - с двумя фиксированными положениями. Механизм посложнее оснащен встроенным электрическим регулятором давления - оператор за пультом корректирует работу привода. Причем менять направление и усилие можно быстро и в любой момент. Другая система оснащена обратной связью. Отслеживая давление и перемещение, она самостоятельно задаст рабочий ход и усилие. Например, если нерасторопный пассажир автобуса застрял между дверными створками, встроенный регулятор ограничит давление и не позволит им закрываться дальше.

Размеры мышц зависят от места работы, усилия, величины перемещения. Если требуется минимальная сила и малюсенький рабочий ход, сгодится миниатюрный привод (рост 50 мм, диаметр 5 мм). Самый сильный и крупный представитель вырос до 1300 мм в длину и 50 мм в обхвате. Все, от мала до велика, работают в любом положении - тут никаких ограничений нет.

Механическая мышца соединила в себе достоинства пневматического и гидравлического приводов. По скорости срабатывания она не уступает "гидравлике", однако передаточное число можно реализовать более высокое. При работе ей несвойственны рывки и удары, которыми страдает чисто пневматический привод. Кроме того, в простой и недорогой конструкции нет трущихся деталей, поэтому ресурс практически неограничен. Испытания показали, что мышца способна добросовестно открыть и закрыть дверь не менее 2,5 млн. раз!

Автомобиль все больше и больше становится похож на живой организм. Раньше он перенимал только принципы работы, теперь копирует части тела; завтра, глядишь, встретимся с ним в столовой, на собачьей площадке или еще в каком-нибудь общественном месте.

Принцип работы механической мышцы.

Один из вариантов применения механической мышцы - привод ТНВД.