ابداع روبات پرسرعت با الهام از چیتاها - مجله جگوار

پژوهشگران با الهام از مکانیسم زیستی چیتاها، نوع جدیدی از روبات های نرم را ابداع کرده اند که می توانند سریع تر از دیگر روبات های نرم، روی سطوح جامد و یا در آب حرکت کنند. همچنین این روبات ها، قدرت کافی را برای برداشتن یا بلند کردن اجسام دارند.

جی یین(Jie Yin)، استادیار مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی(NCSU) و از پژوهشگران این پروژه گفت: چیتاها، سریع ترین موجودات روی زمین هستند و سرعت و قدرت خود را از انعطاف پذیری ستون فقرات به دست می آورند.

وی افزود: ما از چیتاها الهام گرفتیم تا شکل جدیدی از روبات های نرم را ابداع کنیم که ستون فقرات آنها بای استابل(bistable) است و نیروی خود را از فنر به دست می آورند. بای استابل، به این معناست که ستون فقرات این روبات ها، دو حالت پایدار دارد و ما می توانیم با پمپاژ هوا در کانال هایی که در ربات نرم سیلیکونی قرار دارند، این حالت ها را به سرعت تغییر دهیم. این تغییر حالت، انرژی قابل توجهی را آزاد می کند و به ربات امکان می دهد تا این نیرو را به سرعت اعمال کند. بدین ترتیب ربات می تواند به سرعت روی زمین راه برود.

یین ادامه داد: روبات های نرمی که پیشتر ابداع شده اند، تنها می توانند روی زمین بخزند؛ در نتیجه همیشه با زمین در تعامل هستند و همین موضوع، سرعت آنها را محدود می کند.

روبات های نرم موسوم به LEAP که در این پژوهش ابداع شده اند، سه برابر سریع تر از دیگر روبات های نرم هستند و می توانند از عهده چالش هایی برآیند که برای روبات های نرم، غیرممکن به نظر می رسد. این روبات ها تقریبا هفت سانتی متر طول و 45 گرم وزن دارند.

پژوهشگران در این پروژه نشان داده اند که طراحی LEAP می تواند سرعت شنا را در روبات های نرم بهبود ببخشد. ربات های LEAP علاوه بر پا، به باله نیز مجهز هستند و به همین دلیل می توانند با سرعتی بیش از سرعت سریع ترین ربات های نرم پیشین شنا کنند.

یین افزود: ما کاربرد چندین روبات نرم را نشان دادیم که با یکدیگر برای برداشتن اجسام همکاری می کنند. ما با تنظیم نیرویی که ربات ها اعمال می کنند، علاوه بر اشیایی با بیش از 10 کیلوگرم وزن، توانستیم اشیای پیچیده ای مانند تخم مرغ را برداریم.

پژوهشگران امیدوارند که بتوانند با اصلاح ربات های LEAP، به سریع تر و قوی تر شدن آنها کمک کنند.

یین افزود: از کاربردهای احتمالی این روبات ها می توان به فناوری های مربوط به جستجو و نجات اشاره کرد که نیاز به سرعت بالا در آنها احساس می شود. برای نمونه، روبات هایی را تصور کنید که سریع هستند اما می توانند از عهده برداشتن اجسام شکننده نیز برآیند.

این پژوهش، در مجله Science Advances به چاپ رسید.،ایسنا