ربات‌های اوریگامیک
این روبات‌ها به دلیل ساختار اریگامیک خود به سرعت می‌توانند تغییر شکل دهند و وظایف مختلفی را انجام دهند.
این ربات‌های مکعبی شکل با قابلیت کنترل از راه دور می‌توانند راه بروند، بغلتند، یا سر بخورند.
دنیای رباتیک هر روز دستاورد جدیدی را به ما ارائه می‌کند، از ربات‌های پرستار و تاکسی‌های پرنده، تا ربات آشپز و آتش نشان، که هدف از ساخت همه آنها کمک به انسان و افزایش سطح رفاه حال زندگی ما است. اما برای داشتن قابلیت‌های متنوع برای ربات باید طراحی آن به گونه‌ای باشد که توانایی انجام وظایف تعریف شده را داشته باشد.
محققان و مهندسان رباتیک اخیرا با بهره مندی از خاصیت اوریگامی در طراحی ربات‌های خود توانسته‌اند بدون افزودن قطعات اضافی به ربات، قابلیت‌های متنوعی را به آنها ببخشند بدون اینکه نیاز باشد از ابزار دیگری استفاده کنند. در این متن با ما همراه خواهید بود تا نحوه طراحی و عملکرد این ربات‌های جدید را بهتر درک کنید.
دنیای رباتیک هر روز دستاورد جدیدی را به ما ارائه می‌کند، از ربات‌های پرستار و تاکسی‌های پرنده، تا ربات آشپز و آتش نشان، که هدف از ساخت همه آنها کمک به انسان و افزایش سطح رفاه حال زندگی ما است. اما برای داشتن قابلیت‌های متنوع برای ربات باید طراحی آن به گونه‌ای باشد که توانایی انجام وظایف تعریف شده را داشته باشد.
محققان و مهندسان رباتیک اخیرا با بهره مندی از خاصیت اوریگامی در طراحی ربات‌های خود توانسته‌اند بدون افزودن قطعات اضافی به ربات، قابلیت‌های متنوعی را به آنها ببخشند بدون اینکه نیاز باشد از ابزار دیگری استفاده کنند. در این متن با ما همراه خواهید بود تا نحوه طراحی و عملکرد این ربات‌های جدید را بهتر درک کنید.
برخی از دانشمندان تغییر سریع ربات‌های اوریگامیک را یک سطح کاملا جدید می‌دانند.
این ربات‌های تغییر شکل دهنده می‌توانند شکل خارجی خود را در عرض چند دقیقه تغییر دهند. در مرکز هر ربات یک مکعب فلزی چند میلیمتری (چند اینچ) قرار دارد. این ورق‌های پلاستیکی که دارای تکنولوژی بالا هستند می‌توانند با برش و حرارت به اشکال پیچیده‌ای مانند بال، چرخ و سایر لوازم جانبی تغییر شکل دهند. بسته به نوع قابلیت ربات، می‌توانند امکان راه رفتن، چرخیدن یا شنا کردن نیز داشته باشند.
محققان از نیروی مغناطیس برای انجام واکنش در میان واحدهای کوچک استفاده می‌کنند. چنین دستگاه‌هایی که به راحتی قابل تغییر هستند ممکن است روزی در مصارف مختلفی از جراحی گرفته تا اکتشافات فضایی استفاده شوند.
دنیل راس می‌گوید: این تقریبا مانند قرار دادن لباس روی روبات است تا قدرت‌های مختلفی به آن بدهد. این روبات‌های اوریگامیک به طراحی نمونه‌های جدید نیز کمک می‌کند. دانیل راس در موسسه فناوری ماساچوست در کمبریج کار می‌کند. او و همکارانش در روز 27 سپتامبر در همایش علوم ربات‌ها، ربات‌های اوریگامیک را معرفی کردند.
ماده سازنده اغلب ربات‌ها ماده‌ای است که وقتی گرم می‌شود، کاهش حجم پیدا می‌کند. (این همان ماده‌ای است که در اسباب بازی‌های Shrinky Dink استفاده می‌شود.) محققان این مواد را بین دو ورقه پلی استر قرار داده‌اند.
برای پوشش دادن کامل، پوشش اصلی ربات در بالای این لایه‌ها قرار می‌گیرد و در هر لایه، محققان مقداری پلی استر برای کاهش حرارت قرار دادند. در نتیجه، هنگامی که دما تا 65 درجه سانتیگراد گرم می‌شود (149 درجه فارنهایت)، این نوارها در معرض انقباض قرار می‌گیرند، و کل ورق را جمع می‌کنند. در حقیقت، آنها به شکل مورد نظر در می‌آیند، مانند کاغذی که برای ساخت حیوانات اریگامی و دیگر سازه‌ها استفاده می‌شود و به شکل خاصی تغییر می‌یابد. به همین دلیل محققان ربات‌های خود را با استفاده از قابلیت اوریگامی بهبود بخشیدند.
از آنجا که پلی استر در هنگام تغییر شکل، تغییر حالت می‌دهد، مشخص می‌شود که ورقه حرارت دیده به چه شکل سه بعدی می‌شود و این شکل بر عملکرد روبات تاثیر می‌گذارد.
هنگامی که یک پوشش اوریگامیک برای ربات تعبیه می‌شود باید در چهار نقطه به ربات اتصال یابد. آنها پوشش‌های پلاستیکی را در محل مورد نظر نصب می‌کنند و این پوشش به عنوان یک اسکلت عملکردی عمل می‌کند و مانند یک داربست است که عملکرد جدیدی به ربات می‌دهد. خنک کردن آنها اجازه می‌دهد که ربات را به حالت اولیه ببینیم، پس می‌توانید قبل از رفتن به سراغ کار بعدی خود، کار جدیدی را تنظیم کنید.
آنتونی کالی می‌گوید: چنین روبات‌های سازگاری ممکن است برای انجام عمل جراحی بدون برش استفاده شوند. او یک دانشمند روباتیک در انگلستان در کالج امپریال لندن است. او در این کار جدید شرکت نداشت. وی می‌گوید: در این نوع جراحی، ممکن است از یک هسته مغناطیسی و اگزواسکلتونی مختلف استفاده شود. سپس جراح می‌تواند از راه خارج از بدن بیمار، با استفاده از یک ربات آن هسته مغناطیسی را کنترل کند. سپس این هسته به سمت ربات و اطراف بدن بیمار هدایت می‌شود. در طول راه، مینی ربات می‌تواند بافت‌های بیمار و آسیب دیده را برداشته یا مواد را به سلول‌های منتخب منتقل کند.
روبات‌های تغییر شکل یافته می‌توانند در موارد دیگری نیز مورد استفاده قرار گیرند. آنها ممکن است در پاسخ به بلایای طبیعی یا مأموریت‌های فضایی مفید باشند. در اینجا، ربات‌ها می‌توانند طیف وسیعی از وظایف را بدون نیاز به قطعات زیادی انجام دهند.
آنتونی کالی می‌گوید: این اقدام سریع برای تغییر شکل ربات‌ها، نشان دهنده آینده درخشان مهندسی است.این ربات مکعبی شکل می‌تواند در ساخت شکل‌های اریگامی مختلف استفاده شود. آنتونی کالی می‌گوید: این اقدام سریع برای تغییر شکل ربات‌ها، نشان دهنده آینده درخشان مهندسی است.
محققان از نیروی مغناطیس برای انجام واکنش در میان واحدهای کوچک استفاده می‌کنند. چنین دستگاه‌هایی که به راحتی قابل تغییر هستند ممکن است روزی در مصارف مختلفی از جراحی گرفته تا اکتشافات فضایی استفاده شوند.
دنیل راس می‌گوید: این تقریبا مانند قرار دادن لباس روی روبات است تا قدرت‌های مختلفی به آن بدهد. این روبات‌های اوریگامیک به طراحی نمونه‌های جدید نیز کمک می‌کند. دانیل راس در موسسه فناوری ماساچوست در کمبریج کار می‌کند. او و همکارانش در روز 27 سپتامبر در همایش علوم ربات‌ها، ربات‌های اوریگامیک را معرفی کردند.
ماده سازنده اغلب ربات‌ها ماده‌ای است که وقتی گرم می‌شود، کاهش حجم پیدا می‌کند. (این همان ماده‌ای است که در اسباب بازی‌های Shrinky Dink استفاده می‌شود.) محققان این مواد را بین دو ورقه پلی استر قرار داده‌اند.
برای پوشش دادن کامل، پوشش اصلی ربات در بالای این لایه‌ها قرار می‌گیرد و در هر لایه، محققان مقداری پلی استر برای کاهش حرارت قرار دادند. در نتیجه، هنگامی که دما تا 65 درجه سانتیگراد گرم می‌شود (149 درجه فارنهایت)، این نوارها در معرض انقباض قرار می‌گیرند، و کل ورق را جمع می‌کنند. در حقیقت، آنها به شکل مورد نظر در می‌آیند، مانند کاغذی که برای ساخت حیوانات اریگامی و دیگر سازه‌ها استفاده می‌شود و به شکل خاصی تغییر می‌یابد. به همین دلیل محققان ربات‌های خود را با استفاده از قابلیت اوریگامی بهبود بخشیدند.
از آنجا که پلی استر در هنگام تغییر شکل، تغییر حالت می‌دهد، مشخص می‌شود که ورقه حرارت دیده به چه شکل سه بعدی می‌شود و این شکل بر عملکرد روبات تاثیر می‌گذارد.
هنگامی که یک پوشش اوریگامیک برای ربات تعبیه می‌شود باید در چهار نقطه به ربات اتصال یابد. آنها پوشش‌های پلاستیکی را در محل مورد نظر نصب می‌کنند و این پوشش به عنوان یک اسکلت عملکردی عمل می‌کند و مانند یک داربست است که عملکرد جدیدی به ربات می‌دهد. خنک کردن آنها اجازه می‌دهد که ربات را به حالت اولیه ببینیم، پس می‌توانید قبل از رفتن به سراغ کار بعدی خود، کار جدیدی را تنظیم کنید.
آنتونی کالی می‌گوید: چنین روبات‌های سازگاری ممکن است برای انجام عمل جراحی بدون برش استفاده شوند. او یک دانشمند روباتیک در انگلستان در کالج امپریال لندن است. او در این کار جدید شرکت نداشت. وی می‌گوید: در این نوع جراحی، ممکن است از یک هسته مغناطیسی و اگزواسکلتونی مختلف استفاده شود. سپس جراح می‌تواند از راه خارج از بدن بیمار، با استفاده از یک ربات آن هسته مغناطیسی را کنترل کند. سپس این هسته به سمت ربات و اطراف بدن بیمار هدایت می‌شود. در طول راه، مینی ربات می‌تواند بافت‌های بیمار و آسیب دیده را برداشته یا مواد را به سلول‌های منتخب منتقل کند.
روبات‌های تغییر شکل یافته می‌توانند در موارد دیگری نیز مورد استفاده قرار گیرند. آنها ممکن است در پاسخ به بلایای طبیعی یا مأموریت‌های فضایی مفید باشند. در اینجا، ربات‌ها می‌توانند طیف وسیعی از وظایف را بدون نیاز به قطعات زیادی انجام دهند.
آنتونی کالی می‌گوید: این اقدام سریع برای تغییر شکل ربات‌ها، نشان دهنده آینده درخشان مهندسی است.این ربات مکعبی شکل می‌تواند در ساخت شکل‌های اریگامی مختلف استفاده شود. آنتونی کالی می‌گوید: این اقدام سریع برای تغییر شکل ربات‌ها، نشان دهنده آینده درخشان مهندسی است.
کلمات مورد استفاده در متن:
اگزواسکلتونی: یک پوشش محافظتی بیرونی سخت و محافظ بسیاری از حیوانات که اسکلت واقعی ندارند مانند حشرات و مواد پوششی به طور عمده از کیتین ساخته شده است. (در رباتیک) یک ساختار بیرونی است که ساختار واحد و قدرت را به وجود می‌آورد.
برش: برش با برخی از اشیا مانند تیغ و یا چاقو انجام می‌شود. برای مثال، جراحان، از برش پوست استفاده می‌کنند به این منظور که از طریق پوست و عضله به ارگان‌های داخلی برسند.
مغناطیس: نفوذ جاذبه و یا نیروی ایجاد شده توسط مواد خاص، مانند آهن ربا یا مواد الکتریکی است.
اریگامی: هنر سنتی ژاپن که کاغذ و تا نیز گفته می‌شود. انجام این کار با یک ورق کاغذ صاف شروع می‌شود و از طریق تا کردن کاغذ و بدون برش، کاغذ را می‌توان به راحتی به ساختارهای تزئینی سه بعدی، مانند پرنده در حال پرواز، تبدیل کرد.
پلی استر: مواد مصنوعی که عمدتا برای ساخت پارچه استفاده می‌شوند. نام شیمیایی واقعی مواد مورد استفاده پلی اتیلن ترفتالات است.
ربات: دستگاهی است که می‌تواند محیط را درک کند، اطلاعات را پردازش می‌کند و با اقدامات خاصی به آن پاسخ می‌دهد. برخی از روبات‌ها می‌توانند بدون هیچ گونه ورودی عمل کنند، در حالی که سایر ربات‌ها توسط یک انسان هدایت می‌شوند.
روبوتیکس: کسی که روبات را طراحی و یا تولید می‌کند.
برش: برش با برخی از اشیا مانند تیغ و یا چاقو انجام می‌شود. برای مثال، جراحان، از برش پوست استفاده می‌کنند به این منظور که از طریق پوست و عضله به ارگان‌های داخلی برسند.
مغناطیس: نفوذ جاذبه و یا نیروی ایجاد شده توسط مواد خاص، مانند آهن ربا یا مواد الکتریکی است.
اریگامی: هنر سنتی ژاپن که کاغذ و تا نیز گفته می‌شود. انجام این کار با یک ورق کاغذ صاف شروع می‌شود و از طریق تا کردن کاغذ و بدون برش، کاغذ را می‌توان به راحتی به ساختارهای تزئینی سه بعدی، مانند پرنده در حال پرواز، تبدیل کرد.
پلی استر: مواد مصنوعی که عمدتا برای ساخت پارچه استفاده می‌شوند. نام شیمیایی واقعی مواد مورد استفاده پلی اتیلن ترفتالات است.
ربات: دستگاهی است که می‌تواند محیط را درک کند، اطلاعات را پردازش می‌کند و با اقدامات خاصی به آن پاسخ می‌دهد. برخی از روبات‌ها می‌توانند بدون هیچ گونه ورودی عمل کنند، در حالی که سایر ربات‌ها توسط یک انسان هدایت می‌شوند.
روبوتیکس: کسی که روبات را طراحی و یا تولید می‌کند.
منبع: ساینس نیوز فور استیودنتس
مقالات مرتبط
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}