רובוט קטרפילר מפגין גישה חדשה לתנועה לרובוטיקה רכה

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

עמוד הבית > חדשות ועדכונים > זחל רובוט מדגים גישה חדשה לתנועה לרובוטיקה רכה

חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט הדגימו רובוט רך דמוי זחל שיכול לנוע קדימה, אחורה ולטבול מתחת לרווחים צרים. התנועה של הזחל-בוט מונעת על ידי דפוס חדש של ננו-חוטי כסף המשתמשים בחום כדי לשלוט באופן שבו הרובוט מתכופף, מה שמאפשר למשתמשים לנווט את הרובוט לכל כיוון. אַשׁרַאי
שואנג וו, אוניברסיטת NC State

תקציר:
חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט הדגימו רובוט רך דמוי זחל שיכול לנוע קדימה, אחורה ולטבול מתחת לרווחים צרים. התנועה של הזחל-בוט מונעת על ידי דפוס חדש של ננו-חוטי כסף המשתמשים בחום כדי לשלוט באופן שבו הרובוט מתכופף, מה שמאפשר למשתמשים לנווט את הרובוט לכל כיוון.

זחל רובוט מדגים גישה חדשה לתנועה לרובוטיקה רכה

דורהאם, NC | פורסם ב-24 במרץ, 2023

"תנועתו של זחל נשלטת על ידי עקמומיות מקומית של גופו - גופו מתעקל בצורה שונה כשהוא מושך את עצמו קדימה מאשר כשהוא דוחף את עצמו אחורה", אומר יונג ג'ו, מחבר מקביל של מאמר על העבודה ועל אנדרו א. אדמס פרופסור מכובד להנדסת מכונות וחלל במדינת NC. "שאבנו השראה מהביומכניקה של הזחל כדי לחקות את העקמומיות המקומית הזו, ומשתמשים בתנורי ננו-תיל כדי לשלוט בעקמומיות ובתנועה דומים בזחל-בוט.

"הנדסת רובוטים רכים שיכולים לנוע בשני כיוונים שונים היא אתגר משמעותי ברובוטיקה רכה", אומר ג'ו. "תנורי הננו-תיל המשובצים מאפשרים לנו לשלוט בתנועת הרובוט בשתי דרכים. אנו יכולים לשלוט באילו חלקים של הרובוט מתכופפים על ידי שליטה בתבנית החימום ברובוט הרך. ואנחנו יכולים לשלוט באיזו מידה מקטעים אלה מתכופפים על ידי שליטה בכמות החום המופעל."

הזחל-בוט מורכב משתי שכבות של פולימר, המגיבות בצורה שונה כאשר היא נחשפת לחום. השכבה התחתונה מתכווצת, או מתכווצת, כאשר היא נחשפת לחום. השכבה העליונה מתרחבת כאשר היא נחשפת לחום. תבנית של ננו-חוטי כסף מוטבעת בשכבת הפולימר המתרחבת. הדפוס כולל נקודות מוביל מרובות שבהן חוקרים יכולים להפעיל זרם חשמלי. החוקרים יכולים לשלוט באילו קטעים של תבנית הננו-חוטים מתחממים על ידי הפעלת זרם חשמלי על נקודות מוביל שונות, ויכולים לשלוט בכמות החום על ידי הפעלת יותר או פחות זרם.

"הוכחנו שהבוט הזחל מסוגל למשוך את עצמו קדימה ולדחוף את עצמו אחורה", אומר שואנג וו, המחבר הראשון של המאמר וחוקר פוסט-דוקטורט ב-NC State. "באופן כללי, ככל שהחלנו יותר זרם, כך הוא יתקדם מהר יותר לשני הכיוונים. עם זאת, מצאנו שיש מחזור אופטימלי, שנתן לפולימר זמן להתקרר - למעשה מאפשר ל'שריר' להירגע לפני שהוא מתכווץ שוב. אם ניסינו להרכיב את הזחל-בוט מהר מדי, לגוף לא היה זמן 'להירגע' לפני שהתכווץ שוב, מה שפגע בתנועתו".

החוקרים גם הוכיחו שניתן לשלוט בתנועתו של הזחל-בוט עד לנקודה שבה המשתמשים הצליחו לנווט אותו מתחת למרווח נמוך מאוד - בדומה להנחיית הרובוט להחליק מתחת לדלת. למעשה, החוקרים יכלו לשלוט הן בתנועה קדימה והן בתנועה אחורה, כמו גם באיזו גובה הרובוט כפוף כלפי מעלה בכל נקודה בתהליך זה.

"גישה זו להנעת תנועה ברובוט רך היא יעילה מאוד באנרגיה, ואנו מעוניינים לחקור דרכים שבהן נוכל להפוך את התהליך הזה ליעיל עוד יותר", אומר ג'ו. "צעדים נוספים נוספים כוללים שילוב גישה זו לתנועת רובוטים רכה עם חיישנים או טכנולוגיות אחרות לשימוש ביישומים שונים - כגון מכשירי חיפוש והצלה."

המאמר, "רובוט זחילה רך בהשראת קטרפילר עם הפעלה תרמית ניתנת לתכנות", יפורסם ב-22 במרץ בכתב העת Science Advances. המאמר נכתב בשיתוף Jie Yin, פרופסור חבר להנדסת מכונות וחלל ב-NC State; יאוי הונג, Ph.D. סטודנט ב-NC State; וכן מאת יאו ג'או, חוקר פוסט-דוקטורט ב-NC State.

העבודה נעשתה בתמיכת הקרן הלאומית למדע, במסגרת מענקים 2122841, 2005374 ו-2126072; ומהמכונים הלאומיים לבריאות, תחת מענק מספר 1R01HD108473.

####

לקבלת מידע נוסף, לחץ על כאן

ליצירת קשר:
מדיה צור קשר

מאט שיפמן
אוניברסיטת צפון קרוליינה
איש קשר למומחה

יונג ג'ו
NC המדינה האוניברסיטה

זכויות יוצרים © אוניברסיטת מדינת צפון קרוליינה

אם יש לך תגובה בבקשה צרו קשר שלנו.

מנפיקי מהדורות חדשות, לא 7th Wave, Inc. או Nanotechnology Now, אחראים בלעדית לדיוק התוכן.

הפוך: