گزارش 7 دسامبر 2022 -توسط باب یرکا، Tech Xplore
سه نفر از محققان دانشگاه کلمبیا یک ربات بسیار ساده، کوچک و نرم را بر اساس فناوری گیره مو ساخته اند. Zechen Xiong، Yufeng Su و Hod Lipson مقاله ای را در arXiv نوشته اند که در آن ایده طراحی ربات خود و دو ربات ساخته شده را شرح می دهد.
از آنجایی که دانشمندان به طور مداوم به دنبال راههای جدید برای ساخت رباتهای کوچک و نرم هستند، اغلب به حیوانات موجود یا سایر وسایلی که سادگی و کارایی انرژی را به حداکثر میرسانند روی میآورند. در این تلاش جدید، محققان، مانند بسیاری دیگر، متوجه شدند که نوع خاصی از گیره مو می تواند در یکی از دو حالت وجود داشته باشد – خم شدن به یک طرف یا آن طرف. حرکت بین دو حالت به انرژی کمی نیاز دارد و به سرعت اتفاق می افتد. آنها با الهام از سادگی طراحی، اساس یک روبات را ایجاد کردند.
طرح اصلی شامل بریدن یک قطعه پلاستیکی صاف و قابل خم شدن به شکل یک C اغراقآمیز بود. سپس دو انتهای باز قطعه پلاستیکی را به یکدیگر نزدیک کردند و به هم محکم کردند. این تمام چیزی بود که برای تقلید از گیره مو لازم بود. سپس یک موتور کوچک را برای اعمال فشاری که معمولاً توسط انگشتان به گیره مو وارد میشود، وصل کردند. با استفاده از مقدار کمی الکتریسیته، سروو موتور میتواند پلاستیک را به یکی از شکلهای آن فشار دهد و این کار به همان سرعتی که با یک گیره مو انجام میشود، اتفاق میافتد.
در مرحله بعد، محققان برای تکمیل ربات خود زائده هایی شبیه به پا اضافه کردند. استفاده از موتور برای فشار دادن قاب بین حالتها، پاها را به جلو و عقب هل میدهد و به ربات اجازه میدهد روی سطح سخت راه برود. آزمایشات نشان داد که می تواند با سرعت بالای 313 میلی متر بر ثانیه راه برود که تقریباً به 1.6 طول بدن در ثانیه تبدیل می شود. آنها همچنین قاب خود را به شکل یک ربات ماهی مانند درآوردند و دریافتند که می تواند با سرعت تقریبی 435 میلی متر بر ثانیه از آب عبور کند که تقریباً به دو طول بدن در ثانیه تبدیل می شود. محققان ادعا می کنند که هر دو سرعت بیشتر از سایر ربات های مشابه هستند.
محققان قصد دارند ربات های خود را در کنفرانس بین المللی رباتیک و اتوماسیون امسال به نمایش بگذارند.
توضیحات مربوط به تصویر :
اصل مکانیسم گیره مو (HCM) و کاربردهای آن در روبات های نرم بدون اتصال (A) و (B) به ترتیب ساختار و چشم انداز انرژی یک گیره موی فولادی دو پایدار. (C) و (D) اجزاء و مجموعه ماهی رباتیک بدون بند با HCM مثلثی یک طرفه به عنوان دم ماهی. ماهی با سرعت 2.03 BL/s (436 mm/s) شنا می کند (E) اجزای ربات سازگار دوپا بدون اتصال با شاسی دو طرفه HCM. ابعاد شاسی پلاستیکی dual-HCM l = 129.1 mm، L = 200.6 mm، W = 75 mm، D = 16 mm، h = 15 mm و ضخامت ورق t = 0.381 mm است. (F) ربات دو پایدار HCM مونتاژ شده در حالت خمش با طول کل Lf = 176.5 میلی متر. نوار مقیاس = 5 سانتی متر. اعتبار: arXiv (2022).