Robottusenbein går en tur

29. mai 2023 (Nanowerk Nyheter) Forskere fra Institutt for mekanisk vitenskap og bioingeniørvitenskap ved Osaka University har oppfunnet en ny type gårobot som utnytter dynamisk ustabilitet for å navigere. Ved å endre fleksibiliteten til koblingene kan roboten fås til å snu uten behov for komplekse beregningskontrollsystemer. Dette arbeidet kan hjelpe til med å lage redningsroboter som er i stand til å krysse ujevnt terreng. De fleste dyr på jorden har utviklet et robust bevegelsessystem ved hjelp av ben som gir dem en høy grad av mobilitet over et bredt spekter av miljøer. Noe skuffende har ingeniører som har forsøkt å gjenskape denne tilnærmingen ofte funnet ut at roboter med ben er overraskende skjøre. Nedbrytningen av til og med ett ben på grunn av gjentatte belastninger kan sterkt begrense funksjonsevnen til disse robotene. I tillegg krever det mye datakraft å kontrollere et stort antall ledd slik at roboten kan krysse komplekse miljøer. Forbedringer i denne utformingen vil være ekstremt nyttig for å bygge autonome eller semi-autonome roboter som kan fungere som lete- eller redningskjøretøy og gå inn i farlige områder. Myriapod-robot (A) og Variabel kroppsakse-fleksibilitetsmekanisme (B. Forfra, C. Toppvisning, D. Skjema av ovenfra). (Bilde: CC BY-NC, 2023, Aoi et al., Soft Robotics) Nå har etterforskere fra Osaka University utviklet en biomimetisk "myriapod"-robot som utnytter en naturlig ustabilitet som kan konvertere rett gange til buet bevegelse. I en studie publisert nylig i Myk robotikk (“Maneuverable and efficient locomotion of a myriapod robot with variable body-axis flexibility via instability and bifurcation”), beskriver forskere fra Osaka University roboten deres, som består av seks segmenter (med to ben koblet til hvert segment) og fleksible ledd. Ved hjelp av en justerbar skrue kan fleksibiliteten til koblingene modifiseres med motorer under gangbevegelsen. Forskerne viste at økt fleksibilitet i leddene førte til en situasjon kalt en "høygaffelbifurkasjon", der rett gange blir ustabil. I stedet går roboten over til å gå i et buet mønster, enten til høyre eller venstre. Normalt ville ingeniører prøve å unngå å skape ustabilitet. Kontrollert bruk av dem kan imidlertid muliggjøre effektiv manøvrerbarhet. "Vi ble inspirert av evnen til visse ekstremt smidige insekter som lar dem kontrollere den dynamiske ustabiliteten i egen bevegelse for å indusere raske bevegelsesendringer," sier Shinya Aoi, forfatter av studien. Fordi denne tilnærmingen ikke direkte styrer bevegelsen til kroppsaksen, men heller kontrollerer fleksibiliteten, kan den redusere både beregningskompleksiteten og energikravene i stor grad. Stabile og ustabile gangmønstre avhengig av kroppsaksens fleksibilitet. (Bilde: CC BY-NC, 2023, Aoi et al., Soft Robotics) Teamet testet robotens evne til å nå bestemte steder og fant ut at den kunne navigere ved å ta buede stier mot mål. "Vi kan forutse bruksområder i en lang rekke scenarier, for eksempel søk og redning, arbeid i farlige miljøer eller utforskning på andre planeter," sier Mau Adachi, en annen studieforfatter. Fremtidige versjoner kan inkludere flere segmenter og kontrollmekanismer.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
• Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
• kilde: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=63068.php