ربات های صدپا به پیاده روی می روند

ربات های صدپا به پیاده روی می روند

تمبر زمان: 29 مه 2023، 7:05 صبح
گره منبع: 2686041
29 مه 2023 (اخبار نانوورک) محققان دپارتمان علوم مکانیک و مهندسی زیستی در دانشگاه اوزاکا نوع جدیدی از ربات راه رفتن را اختراع کرده اند که از بی ثباتی دینامیکی برای جهت یابی بهره می برد. با تغییر انعطاف پذیری کوپلینگ ها، می توان ربات را بدون نیاز به سیستم های کنترل محاسباتی پیچیده به چرخش درآورد. این کار ممکن است به ایجاد ربات های نجاتی که قادر به عبور از زمین های ناهموار هستند کمک کند. اکثر جانوران روی زمین یک سیستم حرکتی قوی با استفاده از پاها ایجاد کرده‌اند که تحرک بالایی برای آنها در طیف وسیعی از محیط‌ها فراهم می‌کند. تا حدودی ناامیدکننده است، مهندسانی که سعی کرده اند این رویکرد را تکرار کنند، اغلب دریافته اند که ربات های پا به طرز شگفت انگیزی شکننده هستند. شکستگی حتی یک پا به دلیل استرس مکرر می تواند توانایی این ربات ها را به شدت محدود کند. علاوه بر این، کنترل تعداد زیادی از مفاصل به طوری که ربات بتواند محیط های پیچیده را عرضی کند، نیاز به نیروی کامپیوتر زیادی دارد. بهبود در این طرح برای ساخت ربات‌های مستقل یا نیمه خودمختار که می‌توانند به عنوان وسایل نقلیه اکتشافی یا نجات و ورود به مناطق خطرناک عمل کنند، بسیار مفید خواهد بود. ربات Myriapod (A) و مکانیسم انعطاف پذیری محور بدنه متغیر ربات Myriapod (A) و مکانیسم انعطاف پذیری محور بدنه متغیر (B. نمای جلو، C. نمای بالا، D. شماتیک از نمای بالا). (تصویر: CC BY-NC، 2023، Aoi et al.، Soft Robotics) اکنون محققان دانشگاه اوزاکا یک ربات بیومیمتیک "myriapod" ساخته اند که از یک ناپایداری طبیعی بهره می برد که می تواند راه رفتن مستقیم را به حرکت منحنی تبدیل کند. در مطالعه ای که اخیراً در رباتیک نرم (“Maneuverable and efficient locomotion of a myriapod robot with variable body-axis flexibility via instability and bifurcation”محققان دانشگاه اوزاکا ربات خود را توصیف می کنند که از شش بخش (با دو پایه متصل به هر بخش) و مفاصل انعطاف پذیر تشکیل شده است. با استفاده از یک پیچ قابل تنظیم، انعطاف پذیری کوپلینگ ها را می توان با موتورها در طول حرکت راه رفتن تغییر داد. محققان نشان دادند که افزایش انعطاف پذیری مفاصل منجر به وضعیتی به نام "انشعاب چنگال" می شود که در آن راه رفتن مستقیم ناپایدار می شود. در عوض، ربات به سمت راست یا چپ به راه رفتن در یک الگوی منحنی تغییر می کند. به طور معمول، مهندسان سعی می کنند از ایجاد بی ثباتی جلوگیری کنند. با این حال، استفاده کنترل شده از آنها می تواند مانور کارآمد را امکان پذیر کند. شینیا آئوی، نویسنده این مطالعه می‌گوید: «ما از توانایی برخی حشرات بسیار چابک الهام گرفته‌ایم که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بی‌ثباتی دینامیکی را در حرکت خود کنترل کنند تا تغییرات حرکتی سریع ایجاد کنند. از آنجایی که این رویکرد مستقیماً حرکت محور بدن را هدایت نمی‌کند، بلکه انعطاف‌پذیری را کنترل می‌کند، می‌تواند پیچیدگی محاسباتی و همچنین انرژی مورد نیاز را تا حد زیادی کاهش دهد. الگوهای راه رفتن پایدار و ناپایدار بسته به انعطاف پذیری محور بدن الگوهای راه رفتن پایدار و ناپایدار بسته به انعطاف پذیری محور بدن. (تصویر: CC BY-NC، 2023، Aoi et al., Soft Robotics) این تیم توانایی ربات را برای رسیدن به مکان های خاص آزمایش کردند و دریافتند که می تواند با طی کردن مسیرهای منحنی به سمت اهداف حرکت کند. مائو آداچی، یکی دیگر از نویسندگان مطالعه، می گوید: «ما می توانیم کاربردها را در سناریوهای مختلف، مانند جستجو و نجات، کار در محیط های خطرناک یا اکتشاف در سیارات دیگر پیش بینی کنیم. نسخه های آینده ممکن است شامل بخش های اضافی و مکانیسم های کنترلی باشد.

تمبر زمان:

بیشتر از نانورک