Yeni tip yumuşak robot: yılanların gezinme prensibini taklit ederek, teraziler kağıt kesiğinden yapılmıştır
Kılavuz
Son zamanlarda, ABD'deki Harvard Üniversitesi'nden John Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'nun (SEAS) araştırma ekibi, herhangi bir katı bileşene dayanması gerekmeyen yumuşak bir robot geliştirdi. Sürünme ilkesi bir yılanınkine çok benzer. Ölçüleri kağıt kesme sanatından yapılmıştır. yapmak.
arka fon
Uzuvlar olmadan yürüyebilir mi? Yılan tam bir sürüngendir.
(Resim kaynağı: Wikipedia)
Vücut pürüzsüzdür ve pullarla kaplıdır. Yılanlar düz bir çizgide ya da zikzak çizerek ilerler, dar alanlara sıkışabilir ya da yüzmek için ağaçlara tırmanabilirler. Sürünme hızı saatte 14 mile kadar ulaşabilir.
Peki yılan tüm bunları nasıl yapıyor?
Bütün bunlar ölçeklerinden ayrılamaz. Egzersiz sırasında yılan zemini kavramak ve vücudu ileriye doğru itmek için pullarını kullanacaktır. Bu, dağcıların pürüzsüz buz üzerinde bir tutunma noktası bulmasına yardımcı olabilecek bir ayakkabı tabanı çivisine benziyor. Yılan pullarının şekli ve yerleşimi sayesinde bu tür sürtünme destekli hareketler gerçekleştirilebilir.
Yenilikçilik
Son zamanlarda, ABD'deki Harvard Üniversitesi'nden John Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'nun (SEAS) araştırma ekibi, herhangi bir katı bileşene dayanması gerekmeyen yumuşak bir robot geliştirdi. Sürünme ilkesi bir yılanınkine çok benzer. Ölçüleri kağıt kesme sanatından yapılmıştır. İçine. Kağıt kesme sanatı origami sanatından farklıdır.Malzemelerin özelliklerini değiştirmek katlamaya değil kesmeye bağlıdır. Robot gerildiğinde, düz kağıt kesilmiş yüzey üç boyutlu dokulu bir yüzeye dönüşerek yeri bir yılan pulu gibi kapar.
(Fotoğraf kredisi: Ahmad Rafsanjani / Harvard SEAS)
İlgili makaleler "Science Robotics" dergisinde yayınlandı.
teknoloji
Araştırmacılar basit bir düz plastik kağıtla başladı ve ardından bir dizi santimetre düzeyinde kesme işaretini yerleştirmek ve farklı şekil ve boyutlarla deneyler yapmak için bir lazer kesme makinesi kullandılar. Araştırmacılar kesildikten sonra elastomerik aktüatörü plastik kağıtla bir tüp gibi kapattılar.Bu aktüatör bir balon gibi hava ile doldurulduğunda genişler.
Aktüatör şişirildiğinde, kağıt kesiği, zemini kavrayan pürüzlü bir yüzey oluşturmak için çıkıntı yapan parçayı keser. Aktüatör söndüğünde, kesme işaretleri düz bir yüzeye katlanır ve robotu ileri doğru iter.
Araştırmacılar bu tamamen serbest hareket eden robotu, taşınabilir kontrol, algılama, frenleme ve güç modüllerini minyatür bir kuyruğa yerleştirerek inşa ettiler. Harvard Üniversitesi kampüsünde robot üzerinde bir tarama testi yaptılar.
(Fotoğraf kredisi: Ahmad Rafsanjani / Harvard SEAS)
Ekip, üçgenler, daireler ve yamuklar dahil olmak üzere çeşitli şekillerde kesme işareti deneyleri yaptı. Yılan ölçeğinin şekline en yakın olan yamuk kesimin robotun hareketini maksimize ettiğini buldular.
(Resim kaynağı: Harvard SEAS)
SEAS'ta doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ilk yazarı olan Ahmad Rafsanjani şunları söyledi: Geometrik kesme şekli ile çalıştırma protokolü arasındaki ilişkiyi doğru bir şekilde dengeleyerek, bazı kağıt kesilmiş kaplamaların hareket özelliklerinin kullanılabileceğini gösterdik. Ayrıca, bu bileşenler kullanılabilir. Sistem yanıtını iyileştirmek için daha fazla optimizasyon. "
değer
Rafsanjani şunları söyledi: "Son yıllarda bu kadar deforme olabilir ve genişletilebilir bir yapının nasıl yapılacağına dair birçok çalışma yapıldı. Kağıt kesme prensibinin yumuşak bir robota entegre edilebileceğini gösterdik, bu da robotun hareketini daha basit, daha hızlı ve daha fazla hale getiriyor. En son teknoloji daha ucuzdur. "
Uygulamalı mekanik profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Katia Bertoldi şunları söyledi: "İcat ettiğimiz kağıt kesme tabanlı çözümün yeni yumuşak tarayıcıların tasarımının önünü açtığına inanıyoruz. Bu her türlü araziye uygun yumuşak robotların keşfedilmesi en zor ortamlardan geçmesi bekleniyor. Muayene, izleme ve arama kurtarma görevleri veya karmaşık laparoskopik tıbbi operasyonlar. "
Anahtar kelime
Robot, kağıt kesiği, yılan
Referans
[1] https://www.seas.harvard.edu/news/2018/02/snake-inspired-robot-uses-kirigami-to-move
