ชมหุ่นยนต์เป่าลมตัวนี้เลื้อยไปมาโดยใช้หนังงูเทียม

เราได้กล่าวถึงบางส่วนแล้ว หุ่นยนต์งูคลานสุดเจ๋ง ก่อนหน้านี้ที่ Digital Trends แต่สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่แตกต่างจากงูในชีวิตจริงในลักษณะที่สำคัญอย่างหนึ่ง: พวกมันไม่มีผิวหนังเป็นสะเก็ด แม้ว่าสิ่งนั้นอาจฟังดูเหมือนเป็นเรื่องของความสวยงามมากกว่าการใช้งานจริง แต่จริงๆ แล้ว หนังของงูมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้พวกมันคลานได้ ทำให้สามารถยึดเกาะพื้นผิวต่างๆ เพื่อรับแรงเสียดสีที่จำเป็นเพื่อเคลื่อนที่ไปข้างหน้า

นั่นคือสิ่งที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดตั้งเป้าไว้อย่างชัดเจน และพวกเขากำลังหันมาสนใจศิลปะการตัดกระดาษแบบญี่ปุ่นโบราณ คิริกามิ เพื่อช่วยพวกเขา วัสดุที่ตัดด้วยเลเซอร์ที่ได้คือผิวที่มีพื้นผิวราคาประหยัด ซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้ดีขึ้นบนพื้นผิวที่ขรุขระ

“แม้ว่าเครื่องจักรแบบอ่อนที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพที่ทำจากวัสดุที่เปลี่ยนรูปได้สูงก็ทำให้เกิดความหลากหลายได้ การประยุกต์ใช้งานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ การเคลื่อนที่โดยทั่วไปต้องใช้ตัวกระตุ้นหลายตัวที่เป็นอิสระจากกัน เปิดใช้งาน” คาเทีย เบอร์ตอลดีศาสตราจารย์สาขากลศาสตร์ประยุกต์ที่ Harvard กล่าวกับ Digital Trends “ในงานนี้ เราใช้หลักการคิริกามิเพื่อเพิ่มความสามารถในการคลานอย่างมีนัยสำคัญ เรา [ออกแบบ] พื้นผิวคิริกามิที่ยืดได้สูงประกอบด้วยการตัดเป็นระยะและใช้ประโยชน์จากกลไก ความไม่เสถียรในการกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงจากแผ่นเรียบไปเป็นพื้นผิวที่มีพื้นผิว 3 มิติคล้ายกับการปรับขนาด หนังงู”

ด้วยการพันผิวหนังเทียมที่เป็นเกล็ดรอบๆ หุ่นยนต์คล้ายท่อธรรมดาที่มีแอคทูเอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยอากาศ นักวิจัยพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเสียดทานอย่างมาก ทำให้หุ่นยนต์คลานได้ดีขึ้น ความสามารถ การขยายตัวของแอคทูเอเตอร์ทำให้หุ่นยนต์งูเคลื่อนที่ไปข้างหน้าโดยการดันตาชั่งขึ้นจนจับพื้นได้ การยุบตัวกระตุ้นจะทำให้ตาชั่งแบน ซึ่งยึดหุ่นยนต์ไว้เพื่อไม่ให้เลื่อนไปข้างหลัง ด้วยการดำเนินการเงินเฟ้อและภาวะเงินฝืดอย่างต่อเนื่อง หุ่นยนต์งูจึงสามารถเลื้อยไปข้างหน้าได้เหมือนกับ… ก็คือ งู

สิ่งที่น่าสนใจคือทีมงานค้นพบว่าการสลับไปมาระหว่างรูปร่างต่างๆ ของตาชั่ง เช่น สามเหลี่ยม, วงกลม, สี่เหลี่ยมคางหมูหรือเชิงเส้น — เปลี่ยนความเร็วและประสิทธิภาพของการรวบรวมข้อมูล การกระทำ.

“เราเชื่อว่ากลยุทธ์ที่ใช้คิริกามิของเราเปิดช่องทางสำหรับการออกแบบโปรแกรมรวบรวมข้อมูลแบบอ่อนประเภทใหม่ที่สามารถเดินทางข้ามคอมเพล็กซ์ได้ สภาพแวดล้อมสำหรับการค้นหาและช่วยเหลือ การดำเนินการสำรวจและตรวจสอบ การติดตามด้านสิ่งแวดล้อม และขั้นตอนทางการแพทย์” แบร์ตอลดี อย่างต่อเนื่อง

เธอกล่าวว่าปัจจุบันยังไม่มีแผนการนำเทคโนโลยีดังกล่าวไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ แม้ว่าทีมงานจะวางแผนที่จะพัฒนาต่อไปก็ตาม ขั้นตอนในอนาคตจะเกี่ยวข้องกับการนำหลักการไปใช้กับตัวกระตุ้นแบบอ่อนประเภทต่างๆ เช่น ที่ใช้ อิเล็กทริกอีลาสโตเมอร์และโลหะผสมหน่วยความจำรูปร่าง เช่นเดียวกับการใช้สกินคิริกามิเพื่อสำรวจและปรับปรุงประเภทอื่น ๆ การเคลื่อนไหว

กระดาษอธิบายการทำงานคือ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร Science Robotics.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ดูหุ่นยนต์ปอกกล้วยโดยไม่ลื่นล้ม
• ชม Elon Musk เปิดตัวหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ขั้นสูงของ Tesla
• ชมวิดีโอแรกของ Xiaomi ที่นำเสนอหุ่นยนต์ CyberDog
• ชมหุ่นยนต์เอซตัวใหม่ล่าสุดที่ท้าทายงานบ้านของโตโยต้า
• หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์สุดแปลกตัวนี้สามารถบังคับระยะไกลได้โดยใช้ชุดหูฟัง VR

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร