اگر دیدن یک حشره جست و خیز کننده احساس ناراحتی به شما می دهد ممکن است از خواندن این مطلب منصرف شوید -- یک روبات جدید به اندازه حشره که توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی ایجاد شده است ، می تواند تقریباً با سرعت یک سوسک سریع در سراسر کف زمین به سرعت حرکت کند.
و تقریباً به سختی یک سوسک نیز هست. سعی کنید این روبات را زیر پایتان له کنید و بیشتر از آن که له شود احتمالاً فقط به رفتن ادامه می دهد.
لیوی لین ، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و نویسنده ارشد تحقیق جدیدی که این روبات را تشریح می کند ، می گوید: "بیشتر روبات ها در این مقیاس کوچک خاص بسیار شکننده هستند. اگر روی آنها قدم بگذارید ، بیشتر عملاً روبات را نابود می کنید." "ما دریافتیم که اگر وزن خود را روی روباتمان قرار دهیم ، هنوز هم کم و بیش کار می کند."
روبات های کوچک و بادوامی مانند اینها می توانند در مأموریت های جستجو و نجات ، فشرده سازی و خرد سازی در مکان هایی که سگ ها یا انسان ها در آن مکان ها فیت نمی شوند یا جاهایی که ممکن است رفتن برای آنها بسیار خطرناک باشد سودمند باشند.
ییچوان وو نویسنده اول مقاله ، که کار را به عنوان دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی مکانیک در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی از طریق همکاری موسسه شنژن Tsinghua-Berkeley تکمیل کرد ، گفت: "برای مثال ، اگر یک زمین لرزه رخ دهد ، برای ماشین های بزرگ یا سگ های بزرگ بسیار سخت است که بتوانند زیر آوارها زنده ها را پیدا کنند ، به همین دلیل ما به یک روبات کوچک نیاز داریم که چابک و قوی باشد." وو هم اکنون استادیار دانشگاه علم و فناوری الکترونیک چین است.
این تحقیق در مجله روباتیک علمی منتشر شده است.
این روبات که تقریباً به اندازه یک تمبر بزرگ پستی است ، از یک ورقه نازک از یک ماده پیزو الکتریک به نام پلی وینیلیدن فلوراید یا PVDF ساخته شده است. مواد پیزوالکتریک منحصر به فرد هستند در این که اعمال ولتاژ الکتریکی بر روی آنها باعث گسترش یا انقباض مواد می شود.
محققان PVDF را در لایه ای از یک پلیمر الاستیک پوشانده اند ، که باعث می شود به جای گسترش یا انقباض ، تمام ورق خم شود. سپس آنها یک پای جلو را اضافه کردند به طوری که با خم شدن و صاف شدن ماده تحت یک میدان الکتریکی ، نوسانات ، دستگاه را با حرکت "جفتک چارکش" به جلو می برد.
روبات حاصل ممکن است ساده به نظر برسد ، اما توانایی های قابل توجهی دارد. این روبات می تواند در طول زمین با سرعت 20 طول بدن در ثانیه روان شود ، سرعتی که قابل مقایسه با سرعت حرکت سوسک است و گزارش شده است که بیشترین سرعت در بین روبات های در مقیاس حشرات است. این روبات می تواند با سرعت و انرژی از میان لوله‌ها حرکت کند ، از شیب های کوچک صعود کند و بارهای کوچکی مانند بادام زمینی را حمل کند.
شاید از همه جالب توجه‌تر این است که این روبات که وزن آن کمتر از یک دهم گرم است می تواند وزنی در حدود 60 کیلوگرم - در حدود وزن یک انسان متوسط - که تقریباً 1 میلیون برابر وزن این روبات است را تحمل کند.
لین گفت: "شاید مردم تجربه کرده باشند که اگر روی سوسک بروید ، ممکن است مجبور شوید کمی آنرا با سایش دادن زیر پا خرد کنید ، در غیر این صورت سوسک ممکن است هنوز زنده بماند و فرار کند." "کسی که روی روبات ما قدم می گذارد وزن بزرگ فوق العاده ای را استفاده می کند ، اما [روبات] هنوز هم کار می کند ، همچنان عمل می کند. مواد پیزوالکتریک منحصر به فرد هستند در این که اعمال ولتاژ الکتریکی بر روی آنها باعث گسترش یا انقباض مواد می شود. بنابراین ، به آن مفهوم خاص ، بسیار شبیه یک سوسک است."
این روبات در حال حاضر به سیم نازکی وصل شده که حامل ولتاژ برقی است که نوسانات را هدایت می کند. این تیم در حال آزمایش با اضافه کردن باتری است تا روبات بتواند به طور مستقل پرسه بزند. آنها همچنین در حال کار برای اضافه کردن سنسورهای گازی هستند و در حال بهبود طراحی روبات هستند تا بتواند در اطراف موانع هدایت شود.
قسمتی از این کار توسط مرکز سنسور و محرک برکلی حمایت می شود که یک مرکز تحقیقاتی همکاری صنعت و دانشگاه است.
و تقریباً به سختی یک سوسک نیز هست. سعی کنید این روبات را زیر پایتان له کنید و بیشتر از آن که له شود احتمالاً فقط به رفتن ادامه می دهد.
لیوی لین ، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و نویسنده ارشد تحقیق جدیدی که این روبات را تشریح می کند ، می گوید: "بیشتر روبات ها در این مقیاس کوچک خاص بسیار شکننده هستند. اگر روی آنها قدم بگذارید ، بیشتر عملاً روبات را نابود می کنید." "ما دریافتیم که اگر وزن خود را روی روباتمان قرار دهیم ، هنوز هم کم و بیش کار می کند."
روبات های کوچک و بادوامی مانند اینها می توانند در مأموریت های جستجو و نجات ، فشرده سازی و خرد سازی در مکان هایی که سگ ها یا انسان ها در آن مکان ها فیت نمی شوند یا جاهایی که ممکن است رفتن برای آنها بسیار خطرناک باشد سودمند باشند.
ییچوان وو نویسنده اول مقاله ، که کار را به عنوان دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی مکانیک در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی از طریق همکاری موسسه شنژن Tsinghua-Berkeley تکمیل کرد ، گفت: "برای مثال ، اگر یک زمین لرزه رخ دهد ، برای ماشین های بزرگ یا سگ های بزرگ بسیار سخت است که بتوانند زیر آوارها زنده ها را پیدا کنند ، به همین دلیل ما به یک روبات کوچک نیاز داریم که چابک و قوی باشد." وو هم اکنون استادیار دانشگاه علم و فناوری الکترونیک چین است.
این تحقیق در مجله روباتیک علمی منتشر شده است.
این روبات که تقریباً به اندازه یک تمبر بزرگ پستی است ، از یک ورقه نازک از یک ماده پیزو الکتریک به نام پلی وینیلیدن فلوراید یا PVDF ساخته شده است. مواد پیزوالکتریک منحصر به فرد هستند در این که اعمال ولتاژ الکتریکی بر روی آنها باعث گسترش یا انقباض مواد می شود.
محققان PVDF را در لایه ای از یک پلیمر الاستیک پوشانده اند ، که باعث می شود به جای گسترش یا انقباض ، تمام ورق خم شود. سپس آنها یک پای جلو را اضافه کردند به طوری که با خم شدن و صاف شدن ماده تحت یک میدان الکتریکی ، نوسانات ، دستگاه را با حرکت "جفتک چارکش" به جلو می برد.
روبات حاصل ممکن است ساده به نظر برسد ، اما توانایی های قابل توجهی دارد. این روبات می تواند در طول زمین با سرعت 20 طول بدن در ثانیه روان شود ، سرعتی که قابل مقایسه با سرعت حرکت سوسک است و گزارش شده است که بیشترین سرعت در بین روبات های در مقیاس حشرات است. این روبات می تواند با سرعت و انرژی از میان لوله‌ها حرکت کند ، از شیب های کوچک صعود کند و بارهای کوچکی مانند بادام زمینی را حمل کند.
شاید از همه جالب توجه‌تر این است که این روبات که وزن آن کمتر از یک دهم گرم است می تواند وزنی در حدود 60 کیلوگرم - در حدود وزن یک انسان متوسط - که تقریباً 1 میلیون برابر وزن این روبات است را تحمل کند.
لین گفت: "شاید مردم تجربه کرده باشند که اگر روی سوسک بروید ، ممکن است مجبور شوید کمی آنرا با سایش دادن زیر پا خرد کنید ، در غیر این صورت سوسک ممکن است هنوز زنده بماند و فرار کند." "کسی که روی روبات ما قدم می گذارد وزن بزرگ فوق العاده ای را استفاده می کند ، اما [روبات] هنوز هم کار می کند ، همچنان عمل می کند. مواد پیزوالکتریک منحصر به فرد هستند در این که اعمال ولتاژ الکتریکی بر روی آنها باعث گسترش یا انقباض مواد می شود. بنابراین ، به آن مفهوم خاص ، بسیار شبیه یک سوسک است."
این روبات در حال حاضر به سیم نازکی وصل شده که حامل ولتاژ برقی است که نوسانات را هدایت می کند. این تیم در حال آزمایش با اضافه کردن باتری است تا روبات بتواند به طور مستقل پرسه بزند. آنها همچنین در حال کار برای اضافه کردن سنسورهای گازی هستند و در حال بهبود طراحی روبات هستند تا بتواند در اطراف موانع هدایت شود.
قسمتی از این کار توسط مرکز سنسور و محرک برکلی حمایت می شود که یک مرکز تحقیقاتی همکاری صنعت و دانشگاه است.
روبات هوایی که می‌تواند در پرواز تغییر فرم دهد
پرندگان و حشرات بالدار از توانایی قابل توجهی برای مانور سریع در طول پرواز برای عبور از موانع برخوردار هستند. چنین چابکی شدیدی برای حرکت در فضاهای تنگ و محیط های شلوغ ، مانند جنگل ها ، ضروری است. در حال حاضر ماشین های پرواز مینیاتوری‌ای وجود دارند که می توانند غلت بزنند، اوج بگیرند ، یا به گونه ای دیگر ارتفاع پرواز خود را برای عبور از شکاف های باریک تغییر دهند. اما پرندگان استراتژی دیگری را نیز نشان می دهند که برای پرواز از میان روزنه ها مؤثر است. آنها می توانند به سرعت بالهای خود را در هنگام پرواز با سرعت بالا تا کنند.
محققان برای طراحی یک روبات هوایی که قادر به تغییر پروفایل خود در حین پرواز است ، از پرندگان الهام گرفته اند. این روبات ، برای کاهش طول بال ها و حرکت در فضاهای تنگ ، می تواند بازوهای خود را ، که به پروانه هایی مجهز شده اند که اجازه می دهند مانند هلیکوپتر پرواز کند ، جهت دهی مجدد کند. این ، راه را برای نسل جدیدی از روبات های بزرگ که می توانند در گذرگاه های باریک حرکت کنند ، هموار می کند و آنها را برای کاوش و همچنین ماموریت های جستجو و نجات ایده آل می سازد.
منبع: دانشگاه کالیفرنیا – برکلی و CNRS
محققان برای طراحی یک روبات هوایی که قادر به تغییر پروفایل خود در حین پرواز است ، از پرندگان الهام گرفته اند. این روبات ، برای کاهش طول بال ها و حرکت در فضاهای تنگ ، می تواند بازوهای خود را ، که به پروانه هایی مجهز شده اند که اجازه می دهند مانند هلیکوپتر پرواز کند ، جهت دهی مجدد کند. این ، راه را برای نسل جدیدی از روبات های بزرگ که می توانند در گذرگاه های باریک حرکت کنند ، هموار می کند و آنها را برای کاوش و همچنین ماموریت های جستجو و نجات ایده آل می سازد.
منبع: دانشگاه کالیفرنیا – برکلی و CNRS
