Algılayan, karar veren ve yanıt veren robotların origami tabanlı entegrasyonu

04 Nis 2023 (Nanowerk Haberleri) Robotistler, ince, esnek tabakalardan otonom makineler geliştirmek için eski kağıt katlama sanatına benzer bir teknik kullanıyorlar. Bu hafif robotların yapımı daha basit ve daha ucuzdur ve daha kolay saklama ve taşıma için daha kompakttır. Bununla birlikte, gelişmiş robot yeteneklerini (çevreyi algılama, analiz etme ve yanıt verme) sağlamak için geleneksel olarak gerekli olan sert bilgisayar çipleri, ince sac malzemelere ekstra ağırlık katar ve katlanmalarını zorlaştırır. Bu nedenle yarı iletken bazlı bileşenler, bir robot son şeklini aldıktan sonra eklenmelidir. Şimdi, UCLA Samueli Mühendislik Okulu'ndaki araştırmacılar tarafından yönetilen çok disiplinli bir ekip, yarı iletkenlere güvenmeden çeşitli karmaşık görevleri yerine getirebilen tamamen katlanabilir robotlar için yeni bir üretim tekniği yarattı. Araştırma bulgularını detaylandıran bir çalışma yayınlandı. Doğa İletişim (“Algılayan, karar veren ve yanıt veren robotların origami tabanlı entegrasyonu”). Antenlerinden herhangi biri bir engel algıladığında yönü tersine çevirebilen, UCLA liderliğindeki bir ekip tarafından tasarlanan origamiden ilham alan bir robot. (Wenzhong Yan, UCLA) Araştırmacılar, esnek ve elektriksel olarak iletken malzemeleri önceden kesilmiş, ince bir polyester film tabakasına yerleştirerek, sensörler ve aktüatörlerle entegre edilebilen bir bilgi işleme birimleri veya transistörler sistemi yarattılar. Daha sonra sayfayı, yarı iletkenlerinkilere öykünen basit bilgisayar analojik işlevleriyle programladılar. Kesildikten, katlandıktan ve birleştirildikten sonra levha, çevrelerini hassas bir şekilde algılayabilen, analiz edebilen ve bunlara göre hareket edebilen otonom bir robota dönüştü. Araştırmacılar robotlarına Origami MechanoBots'un kısaltması olan "OrigaMechs" adını verdiler. UCLA makine mühendisliği doktora öğrencisi olan çalışmanın baş yazarı Wenzhong Yan, "Bu çalışma, origami katlama tabanlı imalatla ilgili olumlu nitelikleri korurken, genişletilmiş yeteneklere ve özerklik seviyelerine sahip yeni bir origami robot sınıfına yol açıyor" dedi. OrigaMechs, bilgi işlem yeteneklerini, "AND", "OR" ve "NOT" gibi kıvrımlar ve programlanmış Boole mantık komutları tarafından oluşturulan mekanik origami çoğullamalı anahtarların bir kombinasyonundan elde etti. Anahtarlar, sisteme değişken basınç ve ısı girişine dayalı olarak elektrik sinyallerini seçici olarak çıkaran bir mekanizmayı etkinleştirdi. Ekip, yeni yaklaşımı kullanarak sistemin potansiyelini göstermek için üç robot inşa etti:

antenlerinden herhangi biri bir engel algıladığında yönünü tersine çeviren, böcek benzeri yürüyen robot

çene sensörlerinin her ikisi de bir nesne algıladığında bir "avı" saran Venüs sinek kapanı benzeri bir robot

farklı geometrik desenlerin önceden tasarlanmış yolları boyunca hareket edebilen yeniden programlanabilir iki tekerlekli bir robot

Her iki çene sensörü de bir nesne algıladığında bir "avı" saran sinek kapanı benzeri bir Venüs robotu. (Resim: UCLA) Robotlar gösteri için bir güç kaynağına bağlıyken, araştırmacılar uzun vadeli hedefin otonom origami robotlarını ince film lityum pillerle çalışan gömülü bir enerji depolama sistemi ile donatmak olacağını söylediler. Yongasız tasarım, robotların geleneksel yarı iletken tabanlı elektroniklerin çalışamayabileceği aşırı ortamlarda (güçlü radyasyon veya manyetik alanlar ve yoğun radyo frekansı sinyalleri veya yüksek elektrostatik deşarjlar olan yerler) çalışabilmesine yol açabilir. Elektrik ve bilgisayar mühendisliği yardımcı doçenti ve UCLA Laboratuvarı direktörü Ankur Mehta, "Doğal veya insan yapımı bir felaket sırasında olduğu gibi bu tür tehlikeli veya öngörülemeyen senaryolar, origami robotlarının özellikle yararlı olduğunun kanıtlandığı yerler olabilir" dedi. Gömülü Makineler ve Her Yerde Bulunan Robotlar için. Mehta, "Robotlar özel işlevler için tasarlanabilir ve talep üzerine çok hızlı bir şekilde üretilebilir" diye ekledi. "Ayrıca, çok uzun bir yol olsa da, diğer gezegenlerde bu senaryolardan etkilenmeyen kaşif robotların çok isteneceği ortamlar olabilir." Bu esnek kes ve katla tekniğiyle inşa edilen önceden monte edilmiş robotlar, büyük alan tasarrufu için düz ambalajlarda taşınabilir. Bu, her santimetreküpün önemli olduğu uzay görevleri gibi senaryolarda önemlidir. Düşük maliyetli, hafif ve yapımı basit robotlar, yenilikçi eğitim araçlarına veya yeni oyuncak ve oyun türlerine de yol açabilir.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62741.php