Robot Caterpillar demonstreerib pehme robootika jaoks uut liikumisviisi

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Avaleht > press > Robot Caterpillar demonstreerib pehme robootika uut lähenemist liikumisele

Põhja-Carolina osariigi ülikooli teadlased on demonstreerinud röövikutaolist pehmet robotit, mis suudab liikuda edasi, tagasi ja sukelduda kitsastes kohtades. Rööviku-boti liikumist juhib hõbedaste nanojuhtmete uudne muster, mis kasutab roboti painde juhtimiseks kuumust, võimaldades kasutajatel robotit kummaski suunas juhtida. KREDIT Shuang Wu, NC osariigi ülikool

Researchers at North Carolina State University have demonstrated a caterpillar-like soft robot that can move forward, backward and dip under narrow spaces. The caterpillar-bot’s movement is driven by a novel pattern of silver nanowires that use heat to control the way the robot bends, allowing users to steer the robot in either direction. CREDIT
Shuang Wu, NC State University

Abstraktne:
Põhja-Carolina osariigi ülikooli teadlased on demonstreerinud röövikutaolist pehmet robotit, mis suudab liikuda edasi, tagasi ja sukelduda kitsastes kohtades. Rööviku-boti liikumist juhib hõbedaste nanojuhtmete uudne muster, mis kasutab soojust roboti painde juhtimiseks, võimaldades kasutajatel robotit kummaski suunas juhtida.

Robot Caterpillar demonstreerib pehme robootika uut lähenemist liikumisele

Durham, NC | Postitatud 24. märtsil 2023

"Rööviku liikumist juhib tema keha lokaalne kumerus – tema keha kõverdub teistmoodi, kui ta tõmbab end ette, kui see siis, kui ta surub end tagasi," ütleb Yong Zhu, töö ja Andrew A. Adamsi artikli vastav autor. NC osariigi mehaanika- ja kosmosetehnika austatud professor. „Oleme ammutanud inspiratsiooni rööviku biomehaanikast, et jäljendada seda kohalikku kumerust, ja kasutasime nanojuhtmest küttekehasid, et juhtida röövikus sarnast kõverust ja liikumist.

"Pehmete robotite projekteerimine, mis võivad liikuda kahes erinevas suunas, on pehme robootika jaoks märkimisväärne väljakutse, " ütleb Zhu. „Sisseehitatud nanojuhtmega küttekehad võimaldavad meil roboti liikumist juhtida kahel viisil. Saame juhtida, millised roboti lõigud painduvad, reguleerides pehme roboti kuumenemismustrit. Ja me saame kontrollida, kui suurel määral need sektsioonid painduvad, kontrollides rakendatava soojuse hulka.

Caterpillar-bot koosneb kahest polümeeri kihist, mis reageerivad kuumusele erinevalt. Alumine kiht kahaneb või tõmbub kokku kuumuse mõjul. Pealmine kiht paisub kuumuse mõjul. Paisuvasse polümeerikihti on põimitud hõbedaste nanojuhtmete muster. Muster sisaldab mitut juhtpunkti, kus teadlased saavad elektrivoolu rakendada. Teadlased saavad kontrollida, millised nanojuhtme mustri lõigud kuumenevad, rakendades elektrivoolu erinevatele juhtpunktidele, ja saavad juhtida soojuse hulka, rakendades rohkem või vähem voolu.

"Me näitasime, et röövik-bot on võimeline end ettepoole tõmbama ja tagasi lükkama," ütleb artikli esimene autor ja NC osariigi järeldoktor Shuang Wu. "Üldiselt on nii, et mida rohkem voolu me rakendame, seda kiiremini see kummaski suunas liiguks. Siiski leidsime, et oli optimaalne tsükkel, mis andis polümeerile aega jahtuda – võimaldades lihastel enne uuesti kokkutõmbumist lõdvestuda. Kui proovisime röövikut liiga kiiresti sõita, ei olnud kehal aega enne uuesti kokkutõmbumist "lõõgastada", mis halvendas selle liikumist.

Uurijad näitasid ka, et rööviku-boti liikumist saab juhtida nii kaugele, et kasutajad suutsid seda juhtida väga madala pilu alla – sarnaselt roboti juhtimisega ukse alla libisema. Sisuliselt said teadlased kontrollida nii edasi- kui ka tagasiliikumist, samuti seda, kui kõrgele robot selle protsessi mis tahes punktis ülespoole paindus.

"See lähenemine liikumise juhtimisele pehmes robotis on väga energiatõhus ja me oleme huvitatud võimaluste uurimisest, kuidas saaksime seda protsessi veelgi tõhusamaks muuta, " ütleb Zhu. "Täiendavad järgmised sammud hõlmavad selle lähenemisviisi integreerimist pehmele roboti liikumisele andurite või muude tehnoloogiatega, mida kasutatakse erinevates rakendustes, näiteks otsingu- ja päästeseadmetes."

Paber "Caterpillarist inspireeritud pehme roomamisrobot hajutatud programmeeritava termilise käivitamisega" avaldatakse 22. märtsil ajakirjas Science Advances. Artikli kaasautoriks oli NC osariigi mehaanika- ja kosmosetehnika dotsent Jie Yin; Yaoye Hong, Ph.D. üliõpilane NC osariigis; ja Yao Zhao, NC osariigi järeldoktor.

Töö tehti National Science Foundationi toetusel, toetuste 2122841, 2005374 ja 2126072 raames; ja riiklikelt tervishoiuinstituutidelt toetusnumbri 1R01HD108473 all.

####

Lisateabe saamiseks klõpsake nuppu siin

Kontaktid:
Meedia Kontakt

Matt Shipman
Põhja-Carolina osariigi ülikool
Ekspertkontakt

Yong Zhu
NC Riiklik Ülikool

Autoriõigus © Põhja-Carolina osariigi ülikool

Kui teil on kommentaar, palun Saada sõnum meile.

Sisu täpsuse eest vastutavad ainuüksi uudisteväljaannete väljaandjad, mitte 7th Wave, Inc. või Nanotechnology Now.

Järjehoidja: