مئويات الروبوت تذهب في نزهة على الأقدام

29 مايو 2023 (أخبار Nanowerk) اخترع باحثون من قسم العلوم الميكانيكية والهندسة الحيوية بجامعة أوساكا نوعًا جديدًا من الروبوتات المشيية التي تستفيد من عدم الاستقرار الديناميكي للتنقل. ومن خلال تغيير مرونة أدوات التوصيل، يمكن جعل الروبوت يدور دون الحاجة إلى أنظمة تحكم حسابية معقدة. قد يساعد هذا العمل في إنشاء روبوتات إنقاذ قادرة على اجتياز التضاريس غير المستوية. لقد طورت معظم الحيوانات على وجه الأرض نظامًا قويًا للحركة باستخدام الأرجل التي توفر لها درجة عالية من الحركة في نطاق واسع من البيئات. ومن المخيب للآمال إلى حد ما أن المهندسين الذين حاولوا تكرار هذا النهج وجدوا في كثير من الأحيان أن الروبوتات ذات الأرجل هشة بشكل مدهش. يمكن أن يؤدي انهيار ساق واحدة بسبب الإجهاد المتكرر إلى الحد بشدة من قدرة هذه الروبوتات على العمل. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحكم في عدد كبير من المفاصل حتى يتمكن الروبوت من عبور البيئات المعقدة يتطلب الكثير من قوة الكمبيوتر. ستكون التحسينات في هذا التصميم مفيدة للغاية لبناء روبوتات مستقلة أو شبه مستقلة يمكنها العمل كمركبات استكشاف أو إنقاذ ودخول المناطق الخطرة. روبوت Myriapod (A) وآلية مرونة محور الجسم المتغير (B. منظر أمامي، C. منظر علوي، D. مخططات منظر علوي). (الصورة: CC BY-NC، 2023، Aoi et al.، Soft Robotics) الآن، قام باحثون من جامعة أوساكا بتطوير روبوت "myriapod" المحاكاة الحيوية الذي يستفيد من عدم الاستقرار الطبيعي الذي يمكنه تحويل المشي المستقيم إلى حركة منحنية. وفي دراسة نشرت مؤخرا في روبوتات لينة (“Maneuverable and efficient locomotion of a myriapod robot with variable body-axis flexibility via instability and bifurcation”)، يصف باحثون من جامعة أوساكا الروبوت الخاص بهم، والذي يتكون من ستة أجزاء (مع ساقين متصلتين بكل قطعة) ومفاصل مرنة. باستخدام برغي قابل للتعديل، يمكن تعديل مرونة الوصلات باستخدام المحركات أثناء حركة المشي. وأظهر الباحثون أن زيادة مرونة المفاصل أدت إلى حالة تسمى "تشعب المذراة"، حيث يصبح المشي المستقيم غير مستقر. وبدلاً من ذلك، ينتقل الروبوت إلى المشي بنمط منحني، إما إلى اليمين أو إلى اليسار. عادة، يحاول المهندسون تجنب خلق حالات عدم الاستقرار. ومع ذلك، فإن الاستخدام المتحكم لها يمكن أن يتيح القدرة على المناورة بكفاءة. يقول شينيا أوي، مؤلف الدراسة: "لقد استلهمنا من قدرة بعض الحشرات شديدة الحركة التي تسمح لها بالتحكم في عدم الاستقرار الديناميكي في حركتها لإحداث تغييرات سريعة في الحركة". ونظرًا لأن هذا النهج لا يوجه حركة محور الجسم بشكل مباشر، بل يتحكم في المرونة، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من التعقيد الحسابي وكذلك متطلبات الطاقة. أنماط المشي المستقرة وغير المستقرة حسب مرونة محور الجسم. (الصورة: CC BY-NC، 2023، Aoi et al.، Soft Robotics) اختبر الفريق قدرة الروبوت على الوصول إلى مواقع محددة ووجد أنه يمكنه التنقل من خلال اتخاذ مسارات منحنية نحو الأهداف. يقول ماو أداتشي، مؤلف دراسة آخر: "يمكننا توقع التطبيقات في مجموعة واسعة من السيناريوهات، مثل البحث والإنقاذ، أو العمل في بيئات خطرة، أو الاستكشاف على كواكب أخرى". قد تتضمن الإصدارات المستقبلية شرائح وآليات تحكم إضافية.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• سك المستقبل مع أدرين أشلي. الوصول هنا.
• شراء وبيع الأسهم في شركات ما قبل الاكتتاب مع PREIPO®. الوصول هنا.
• المصدر https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=63068.php