Çitalardan esinlenen araştırmacılar, en hızlı robotları üretiyor.

Çitaların biyomekaniğinden esinlenen araştırmacılar, katı yüzeylerde veya suda daha önceki nesil yumuşak robotlardan daha hızlı hareket edebilen yeni bir yumuşak robot türü geliştirdiler. Yeni yumuşak robotlar ayrıca nesneleri hassas bir şekilde yakalayabilir – veya ağır nesneleri kaldırmak için yeterli güce sahiptir. Çitalardan esinlenen araştırmacılar, en hızlı robotları üretiyor.

“Çitalar karadaki en hızlı yaratıklar ve hızlarını ve güçlerini dikenlerinin esnemesinden alıyorlar,” diyor North Carolina State Üniversitesi’nde mekanik ve havacılık mühendisliği yardımcı doçenti ve yeni hakkında bir makalenin yazarı Jie Yin yumuşak robotlar.

Yin, “Çitadan, yaylı, ‘bistable’ bir omurgaya sahip, yani robotun iki kararlı duruma sahip olduğu bir tür yumuşak robot yaratmak için ilham aldık,” diyor Yin. “Yumuşak, silikon robotu çevreleyen kanallara hava pompalayarak bu istikrarlı durumlar arasında hızlı bir şekilde geçiş yapabiliriz. İki durum arasında geçiş yapmak, robotun yere hızlı bir şekilde kuvvet uygulamasına izin vererek önemli miktarda enerji salar. yüzey boyunca dörtnala, yani ayakları yerden ayrılır.

“Önceki yumuşak robotlar, her zaman yerle temas halinde kalan tarayıcıydı. Bu, hızlarını sınırlıyor.”

Şimdiye kadarki en hızlı yumuşak robotlar, düz, katı yüzeylerde saniyede 0,8 vücut uzunluğuna kadar hızlarda hareket edebiliyordu. “Güçlendirilmiş Performans için Elastik Kararsızlıklardan Yararlanma” (LEAP) olarak adlandırılan yeni yumuşak robot sınıfı, yaklaşık 3Hz’lik düşük çalıştırma frekansında saniyede 2,7 vücut uzunluğuna (üç kattan fazla) kadar hızlara ulaşabilir . Bu yeni robotlar, dik eğimler oluşturabilir ve bu da zemine karşı daha az kuvvet uygulayan yumuşak robotlar için zor veya imkansız olabilir.

Çitaların biyomekaniklerinden ilham alan araştırmacılar, katı yüzeylerde veya suda önceki nesil yumuşak robotlardan daha hızlı hareket edebilen yeni bir tür yumuşak robot geliştirdiler. Kredi bilgileri: Jie Yin, NC State University

Bu “dörtnala” LEAP robotları yaklaşık 7 santimetre uzunluğundadır ve yaklaşık 45 gram ağırlığındadır.

Araştırmacılar ayrıca LEAP tasarımının yumuşak robotlar için yüzme hızlarını iyileştirebileceğini de gösterdiler. Ayaklardan ziyade bir yüzgeç takmak, bir LEAP robotu, bir önceki en hızlı yüzme yumuşak robotu için saniyede 0,7 vücut uzunluğuna kıyasla saniyede 0,78 vücut uzunluğu hızında yüzebildi .

Yin, aynı zamanda, kıskaçlar gibi birlikte çalışan birkaç yumuşak robotun nesneleri yakalamak için kullanıldığını gösterdik. “Robotların uyguladığı kuvveti ayarlayarak, yumurta kadar hassas nesneleri ve 10 kilo veya daha ağır nesneleri kaldırabildik.”

Araştırmacılar, bu çalışmanın bir kavram kanıtı olarak hizmet ettiğini ve tasarımı daha hızlı ve daha güçlü LEAP robotları yapmak için değiştirebilecekleri konusunda iyimser olduklarını belirtiyor.

Yin, “Potansiyel uygulamalar arasında hızın gerekli olduğu arama kurtarma teknolojileri ve endüstriyel üretim robotları yer alıyor” diyor. “Örneğin, daha hızlı ancak kırılgan nesneleri işleyebilen üretim hattı robotlarını hayal edin.

Diyerek şöyle devam etti: “Bu teknolojiyi faaliyetlerine dahil edebilecekleri yollarda ince ayar yapmak için özel sektörle işbirliğine açığız .”

“Güçlendirilmiş Performans için Elastik dengesizliklerin (LEAP) kullanılması: omurgadan ilham alan yüksek hızlı ve yüksek güçlü yumuşak robotlar” makalesi 8 Mayıs’ta Science Advances dergisinde yayınlanacak .