25 جولای 2024 -توسط دانشگاه شفیلد-اعتبار: دانشگاه شفیلد
نوع جدیدی از شیر که ربات های نرم را در برابر آسیب مقاوم تر می کند، توسط مهندسان دانشگاه شفیلد ساخته شده است.
این دریچه جدید که در Science Robotics گزارش شده و توسط دکتر مارکو پونتین و دکتر دانا دامیان از دانشکده مهندسی برق و الکترونیک دانشگاه توسعه یافته است، می تواند به طور خودکار قسمت های آسیب دیده یک ربات را از بقیه سیستم جدا کند. این از گسترش آسیب جلوگیری می کند و به ربات اجازه می دهد به کار خود ادامه دهد.
ربات های نرم از مواد انعطاف پذیر ساخته شده اند که می توانند خم شوند و تغییر شکل دهند. این باعث می شود آنها برای کارهایی که برای ربات های سنتی دشوار یا خطرناک هستند، مانند کار در محیط های حساس یا تعامل با انسان، مناسب باشند. با این حال، مواد منعطف آنها آنها را بیشتر در معرض آسیب قرار می دهد.
این شیر با استفاده از فشار هوا برای کنترل جریان سیالات از طریق ربات کار می کند. می توان از آن در دو حالت مختلف استفاده کرد:
حالت عملکرد رو به جلو: در این حالت، شیر می تواند قسمت سوراخ شده ربات را در کمتر از 21 میلی ثانیه جدا کند. این امر از ایجاد آسیب بیشتر در نشت جلوگیری می کند و به ربات اجازه می دهد به کار خود ادامه دهد.
حالت عملکرد معکوس: در این حالت شیر می تواند ربات را از فشار بیش از حد محافظت کند که باعث ترکیدن ربات می شود.
این شیر همچنین می تواند در حالت ترکیبی استفاده شود که به ربات اجازه می دهد فشار داخلی خود را تنظیم کند و بنابراین به طور مستقل خود را برای جداسازی انفجار تنظیم می کند. این ربات کوچک و سبک است و می تواند به راحتی در طرح های ربات نرم موجود ادغام شود. این امر آن را به یک راه حل امیدوارکننده برای بهبود انعطاف پذیری ربات های نرم و گسترش کاربردهای بالقوه آنها تبدیل می کند.
دکتر دانا دامیان، مدرس ارشد دانشگاه شفیلد، گفت: «روبات‌های نرم این نوید را دارند که بتوانند در مجاورت انسان یا درون انسان به‌عنوان ابزار پزشکی کار کنند و انعطاف‌پذیری آنها در برابر خطاها یکی از ویژگی‌های اصلی پذیرش آنها است.
مکانیزم انعطاف‌پذیری که ما به آن دست یافته‌ایم نه تنها برای افزایش طول عمر این ربات‌ها، بلکه برای کاهش اندازه، پیچیدگی و هزینه آنها نیز مناسب است، زیرا جداسازی یا پیشگیری از خطا به‌طور غیرفعال در دریچه ما توسط خود خطا ایجاد می‌شود. این روبات‌های نرم در ساختار بدنشان تعبیه شده‌اند، چیزی که ما آن را هوش تجسم یافته می‌نامیم.”
دکتر مارکو پونتین، دستیار پژوهشی در ماشین‌های نرم و ارتجاعی در دانشگاه شفیلد و محقق فوق‌دکتری در دانشگاه آکسفورد، گفت: “تاب آوری برای حفظ خود سیستم‌های بیولوژیکی بسیار مهم است. دریچه جدید ما این را در ربات نرم تقلید می‌کند. فن آوری ها با ارائه راهی برای پاسخ به آسیب و محافظت از خود به طور منفعلانه.
