Slangeskindsrobot
Vi har dækket nogle seje kravlende slangerobotter før her på Digital Trends, men de fleste af disse adskiller sig fra virkelige slanger på én afgørende måde: De har ikke skællende hud. Selvom det måske lyder som et spørgsmål om æstetik mere end praktisk, spiller en slanges hud faktisk en afgørende rolle i at hjælpe dem med at kravle rundt; gør det muligt for dem at gribe om overflader for at opnå den nødvendige friktion til at bevæge sig fremad.
Det er noget, som forskere ved Harvard University sigter på at rette op på, og de vender sig til den ældgamle japanske papirskærekunst, nemlig kirigami at hjælpe dem. Det resulterende laserskårne materiale er en billig tekstureret hud, designet til at hjælpe robotter med at manøvrere bedre på ru overflader.
Anbefalede videoer
“Selvom bio-inspirerede bløde maskiner lavet af meget deformerbare materialer muliggør en række forskellige innovative applikationer kræver deres bevægelse typisk flere aktuatorer, der er uafhængige aktiveret,"
Katia Bertoldi, professor i anvendt mekanik ved Harvard, fortalte Digital Trends. "I dette arbejde udnytter vi kirigami-principperne til markant at forbedre deres evne til at kravle. Vi [designede] meget strækbare kirigami-overflader, der omfatter periodiske rækker af snit og udnytter mekaniske ustabiliteter for at inducere en transformation fra flade ark til 3D-teksturerede overflader, der ligner de skalerede slangeskind."Ved at vikle deres kunstige skællende hud omkring simple rørlignende robotter, der indeholder luftdrevne aktuatorer, forskere fandt ud af, at der var en dramatisk ændring i deres friktionsegenskaber, hvilket gav robotten forbedret kravlen kapaciteter. Oppumpning af aktuatoren fik slangerobotten til at bevæge sig fremad ved at poppe vægten op, så de greb jorden. Når aktuatoren tømmes for luft, blev vægten flad, som forankrede robotten, så den ikke gled bagud. Ved at udføre en kontinuerlig oppustning og tømning var slangerobotten i stand til at glide fremad som … ja, en slange.
Interessant nok opdagede holdet, at skift mellem forskellige former af skalaerne - som f.eks trekantet, cirkulært, trapezformet eller lineært — ændrede hastigheden og effektiviteten af kravlen handling.
"Vi mener, at vores kirigami-baserede strategi åbner muligheder for design af en ny klasse af bløde crawlere, der kan rejse på tværs af komplekse miljøer til eftersøgning og redning, efterforsknings- og inspektionsoperationer, miljøovervågning og medicinske procedurer,” Bertoldi fortsatte.
Hun sagde, at der ikke er nogen aktuelle planer for kommercialisering af teknologien, selvom holdet planlægger at fortsætte med at udvikle den. Fremtidige trin vil involvere at anvende principperne på forskellige typer bløde aktuatorer, som dem der er baseret på dielektriske elastomerer og formhukommelseslegeringer samt brug af kirigami-skind til at udforske og forbedre andre typer bevægelser.
Et papir, der beskriver arbejdet var for nylig offentliggjort i tidsskriftet Science Robotics.
Redaktørernes anbefalinger
- Se denne robot skrælle en banan uden at glide op
- Se Elon Musk afsløre Teslas avancerede menneskelige robot
- Se Xiaomis første video med dens robotiske CyberDog
- Se Toyotas seneste robot ess udfordrende huspligter
- Denne finurlige humanoide robot kan teleopereres ved hjælp af et VR-headset
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
