اریگامی برای تولید ربات

یک ربات با پوشاندن یک بخش محافظت کننده می تواند حرکت کند، بچرخد، شناور باشد و بتواند پرواز کند.
یک ربات بدون پوشش در حقیقت یک مکعب مغناطیسی بسیار ریز با قابلیت لغزیدن است. اما پوشاندن آن با یک پلیمر خود تا شونده (self-folding polymer) و یک صفحه ی میلر ضروری می باشد. پوشاندن این اسکلت اریگامی که در حقیقت تنها یک هشتم اینچ طول دارد، موجب بزرگتر شدن آن و امکان حرکت آن به دور خود می شود. اسکلت های اریگامی می توانند در ربات هایی با اندازه های مختلف استفاده شوند. این ربات ها می توانند در کاربردهای مختلفی از جمله حمل محموله های سنگین از داخل رودخانه ها، مورد استفاده قرار گیرد. ایجاد لایه بر روی اسکلت دیگر، موجب می شود تا بتوان برای این ربات چرخ تعبیه کرد. نوع دیگری از این پوشش ها موجب می شود تا ربات به شکل قایق در آید.
شوهی میاشیتا ( Shuhei Miyashita) یک متخصص علم رباتیک از دانشگاه یورک انگلیس می گوید: "ربات ها عموماً انعطاف پذیری قابل توجهی دارند زیرا بیشتر وقت ها، هر بخش آنها دارای یک ساختار انعطاف پذیر می باشد و یک هدف تعریف شده نیز دارد".
اما این نوع از ربات های با قابلیت تغییر شکل اریگامی، که بوسیله ی یک تیم تحقیقاتی در انستیتوی تکنولوژی ماساچوست توسعه یافته است، می تواند حالت بدن خود را تغییر دهد و بنابراین، عملکرد آن نیز تغییر می کند. این مسئله بسادگی و با استفاده از تغییر در تجهیزات ربات انجام می شود.
میاشیتا همچنین می گوید: "این جالب توجه است که ربات ها را به عنوان چاقوی با بازوی سوئیسی تصور کنیم که می تواند برای گستره ای از وظایف مورد استفاده قرار گیرد. در حقیقت، این نوع از ربات ها، می توانند کاربردهای گسترده ای در بخش های مختلف، پیدا کند".
سیستم های رباتیک جدید که بوسیله ی مجله ی رباتیک علمی توصیف شده است، هم اکنون محدود به عملیات های زمینی می باشند و دارای پلتفرمی 10 اینچی می باشند. یک بخش هدایت کننده موجب می شود تا ربات حرکت کند. با استفاده از آهنربا، محققین مکعب هایی تولید کرده اند که حاوی پرایمرهایی می باشند که در صفحه ی حرارت داده شده، به سمت صفحه ی پلاستیکی حرکت می کند.
وقتی مکعب در محل قرار می گیرد، حرارت موجب می شود تا صفحه به خودی خود و از مکان پیش تعیین شده، تا بخورد و یک مکعب ایجاد شود. صفحه موجب تشکیل یک ساختار پایدارشده می شود که در حقیقت به ربات کمک می کند تا به سمت میدان مغناطیسی حرکت کند. این حالت، می تواند سپس بر روی صفحه ی دیگر قرار داده شود (البته بسته به طراحی تا خوردگی ایجاد شده). وقتی حالت گلایدر ایجاد شود. با عبور این بخش گلایدر مانند، می توان آن را به پرواز در آورد که در حقیقت این بخش رباتیک، پس از اوج گرفتن به میزان 4 فوت، به روی زمین بر می گردد. برای خارج شدن از اسکلت دوم، ربات بسرعت در داخل یک حمام آب حرکت می کند که در حقیقت بدین وسیله بازوهای کوچکی که صفحه ی خارجی را به بدنه ی ربات نگه می دارند، حل می شوند.
سیدنی سانگ (Cindy Sung) یک متخصص رباتیک از دانشگاه پنسیلوانیا، می گوید: "داشتن یک ربات با قابلیت تبدیل هدفی است که در یک زمان، به صورت یک رویای عملی مطرح بود. اگر کلی صحبت کنم، باید بگویم که مزیت جالب توجهی به دلیل این تبدیل، برای ربات ایجاد می شود زیرا شما می توانید رباتی داشته باشید که می تواند هم در آب و هم در خشکی حرکت کند".
او درگیر تحقیقات جدید می باشد ما به عنوان یک فارغ التحصیل از دانشگاه MIT، او کمک می کند تا تجسم کلی از این ربات، حاصل شود. در حقیقت این ربات از یک صفحه ی مسطح شروع می شود که با تا خوردن، موجب تشکیل یک فورم مورد نظر می شود که می تواند هم در آب و هم در خشکی، حرکت کند. او می گوید: چیزی که هم اکنون به عنوان چیز جدید مطرح می شود، قابلیت تبدیل از حالت خشکی به حالت آبی است.
یک مزیت مربوط به ربات های خود تا شونده ( self-folding robots) این است که آنها می توانند از میان حفرات باریک تر عبور کنند. و به دلیل اینکه آنها می تواند حالت مسطح به خود بگیرند، می توانند به سهولت تولید شوند و روش های مناسبی برای ایجاد ساختارهای دو بعدی از صفحات، وجود دارد. از جمله این روش ها، می توان به روش برش، لایه زایی و اچ لیزری، اشاره کرد.
در اصل، اسکلت های اریگامی می توانند در ربات هایی با اندازه های مختلف استفاده شوند. این ربات ها می توانند در کاربردهای مختلفی از جمله حمل محموله های سنگین از داخل رودخانه ها، مورد استفاده قرار گیرد. به جای یک مکعب، پرایمری که بر روی اسکلت ربات قرار داده شده است، می تواند هر چیزی باشد از جمله مواد پروتئینی، یک سلول و یا یک موتور الکتریکی.
اما به دلیل اینکه سیستم های کنونی نسبتاً محدود می باشند و به منظور جداسازی اسکلیت خارجی، نیازمند میدان های الکتریکی خارجی، پدهای حرارتی و یک حوض آب، می باشند، نیاز به زمان است تا مهندسین بتوانند اسکلت های اریگامی مناسبی برای کاربردهای گفته شده، ایجاد کنند. به هر حال، در آینده ی نزدیک تر، این ربات ها در فرایندهای پزشکی، مورد استفاده قرار می گیرند.
تیم MIT قبلا نشان داده بودند که با استفاده از معده ی مصنوعی، چگونه یک ربات کوچک می تواند موجب رهایش یک ساعت باتری شود که بوسیله ی یک فرد بلعیده شده است. یک ربات ثانویه سپس می تواند به حالت باز در آمده و زخم را بپوشاند و یا موجب رهایش دارو شود. بیمار باید رباتی را ببلعد که در داخل یک قرص یخی تعبیه شده است تا بدین صورت دکتر بتواند سپس با استفاده از میدان الکتریکی، آن را کنترل کند. با استفاده از این اسکلت ها، یک ربات منفرد می تواند به صورت بالقوه وظایف چندگانه ای در بدن انجام دهد.
سانگ می گوید: که "کاربرد مستقیم مربوط به این ربات ها در بیوپزشکی است. من این اعتقاد را دارم که این ربات در دنیای خارج کاربرد آنچنانی پیدا نکند زیرا نیازمند میدان مغناطیسی برای انتقال ربات می باشد".
مایکل تولی (Michael Tolley)، یک متخصص رباتیک از دانشگاه کالیفرنیا، که در حقیقت قبلا با تیم MIT همکاری داشت، با این نظر موافق است. پلتفرم مغناطیسی می تواند برای کاربردهای بیوپزشکی، مورد استفاده قرار گیرد. او می گوید: البته این سخت است که تصور کنید ربات چگونه می تواند بدون پلتفرم، کنترل شود.
استفاده از مطالب این مقاله با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع تحقیق :
https://www.insidescience.org