Bu robot turtaya benziyor ve tırtıl gibi zıplıyor

Bir turta hayal edebilseydi, daha iyi, stressiz bir yaşam peşinde kahvaltı tabağından atlayacak şekilde bacaklarını uzatabilirdi.

Ancak, atlama için jakarlı bir kanat gibi düz bir şey için bacakların gerekli olmadığı ortaya çıktı. Bir grup bilim insanı, saniyede birkaç kez zıplayabilen ve yarım santimetre vücut yüksekliğinin yedi katından fazla olan tortilla şeklinde bir robot tasarladı. Ezilmiş bir tenis topu büyüklüğünde ve yaklaşık olarak bir ataşla aynı ağırlıkta olan robotun, bu özellikleri herhangi bir ayak görünümü olmadan zarafetle yerine getirdiğini bildiriyorlar. Araştırmaları Salı günü dergide yayınlandı. Doğa İletişimi.

Araştırmaya dahil olmayan Harvard robotik uzmanı Shuguang Li, yeni robotu “akıllı bir fikir” ve “yumuşak robotik alanına önemli bir katkı” olarak nitelendirdi.

Birçok karasal robot, yani evdekiler, havada veya suda değil, yuvarlanarak veya yürüyerek karada hareket eder. Ancak zıplama yeteneği, bir kara robotunun yeni alanları geçmesine ve engebeli arazide gezinmesine yardımcı olabilir; Çin’deki Chongqing Üniversitesi’nde araştırmacı ve araştırma makalesinin yazarı olan Rui Chen, bir e-postada, bazen bir robotun bir engelin etrafından dolaşmaktansa bir engelin üzerinden atlamasının daha iyi olduğunu yazdı.

Zıplamak bazı robotlara rekabet avantajı sağlayabilse de, bu yeteneğin mühendisliği robotik araştırmacıları için bir zorluk olmuştur. Enerji depolayan bazı yumuşak robotlar, çok nadiren etkileyici bir sıçrama gerçekleştirebilir. Enerji depolamayan bazı yumuşak, hafif robotlar çok fazla zıplayabilir, ancak kaldırım gibi bir engeli başarıyla geçmek için yeterince yükseğe veya uzağa zıplayamaz.

İdeal zıplayan robot, defalarca yükseğe ve uzağa zıplayabilecektir. Dr. Chen, “Bu iki arayış çelişkilidir,” dedi. Daha yükseğe veya uzağa zıplamak daha fazla enerji gerektirir ve tekrar tekrar zıplamak, bu enerjinin daha kısa bir süre içinde toplanmasını ve serbest bırakılmasını gerektirir – küçük bir robot için göz korkutucu bir görev.

İlham almak için araştırmacılar safra sineği larvalarına ve larvalarına baktılar… mucizevi bir şekilde boşalmak bir inçin onda biri uzunluğundaki logaritma benzeri cisimlerinin 30 katı mesafeler boyunca kendilerini Dr. Chen, “Çoğu canlının zıplamak için ayağa ihtiyacı vardır,” dedi ve larvaların “vücutlarını bükerek zıplayabileceğini” de sözlerine ekledi. Larva bir halka şeklinde kendini sokar ve özel bir yapışkan kıl ile başını arka tarafına yapıştırır ve sıvıyı vücudunun bir ucuna doğru bastırarak katı hale getirir. Sıvı birikmesi basıncı arttırır ve basınç salınımı larvanın yükselmesine neden olur.

Robotun disk benzeri gövdesi safra kesesi sineğinin larvasına benzemiyor, bir vücut gibi zıplıyor. Gövdesi elektrotlarla basılmış iki plastik torbadan yapılmıştır; Ön torba sıvı ile doldurulur ve arka torba aynı hacimde hava ile doldurulur. Robot, vücudunun bazı kısımlarını deforme etmek için bir sıvı akışını sürmek için statik elektrik kullanır, bu da vücudun bükülmesine ve zeminde bir kuvvet oluşturarak zıplamasına neden olur. Hava yastığı, bir hayvanın kuyruğunun işlevini taklit ederek robotun zıplarken ve inerken sabit bir pozisyonda kalmasına yardımcı olur.

Bu tasarım, robotun kendi vücut yüksekliğinin 7,68 katı zıplamasına ve saniyede altı vücut uzunluğunda sürekli zıplama hızına sahip olmasına izin veriyor – Dr. Lee’nin “oldukça etkileyici” olarak adlandırdığı bir hız.

Böylece robot hızlı ve sürekli zıplayabilir. Ama engelleri aşabilir mi? Bunu bulmak için araştırmacılar, küçük robotu, Sylvester Stallone’un “Sylvester Stallone’un “filminde” eğitimi gibi ilham verici bir film montajına layık olabilecek birkaç testten geçirdiler.kayalık. “

Robotun tepeleri, yokuşları ve çeşitli çakıl tellerini aşması gerekiyordu. Beş milimetre yüksekliğindeki dairesel bir adımdan atlaması ve sekiz milimetre yüksekliğindeki boş bir döngüyü geçmesi gerekiyordu – pasta benzeri bir gövdeye sahip dört milimetre yüksekliğindeki bir robot için devasa engeller. Amatör akrobat, güvenli olmasa da tüm bu testleri kolayca geçti.

Dr. Chen, robotun saniyede yaklaşık 138 derece ile kendi başına yön değiştirebildiğini söyledi – herhangi bir yumuşak atlama robotunun en hızlı dönüş hızı. Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nde araştırmaya dahil olmayan kıdemli bir araştırmacı olan Wenke Ho’ya göre, robot bir arabaya çok benzer şekilde sürekli dönüş yoluyla kendini yönlendirebilir.

Robot, elektrik kablolarından beslenen harici güce güveniyor. Dr. Chen, araştırmacıların gelecekteki iterasyonlarda robotu kablosuz hale getirmek istediklerini, ancak robotu küçük ve hafif tutmanın zor olacağını söyledi.

Dr. Lee, “Gemiye bir güç kaynağı eklemenin bu küçük yumuşak dönüş için zor olup olmayacağını merak ediyorum,” dedi.

Araştırmacılar, binalardaki kirleticiler gibi çevresel koşulları tespit etmesine izin vermek için küçük robota sensörler eklemeyi öneriyorlar. Dr. Lee, robotun sonunda büyük endüstriyel makinelerin ulaşılması zor alanlarını tarayabileceğini veya küçük bir kamera ile donatılmışsa, küçük alanlarda seyahat edebileceğinden, kapana kısılmış insanlar veya hayvanlar için arama ve kurtarma görevlerinde kullanılabileceğini öne sürdü. Afet bölgelerindeki boşluklar. Robotun küçük boyutlu ve ucuz olduğunu da sözlerine ekledi. Dr. Lee, “Bir tane inşa etmek sadece birkaç dolara mal olabilir” dedi.

Robot şu anda Dünya ile sınırlı olmasına rağmen, Dr. Ho, başka bir gezegeni keşfetmek için evde olabileceğini öne sürdü. Dr. Hu, “Bu tür bir görev, yeni dünyalara taşınabilecek kadar hafif, basit ama güçlü bir robotun tasarımını gerektiriyor” diyerek, bu robotu inşa etmek için malzemelerin hayatta kalması ve dünya dışı ortamlarda çalışması gerekeceğini sözlerine ekledi.

Doğruysa, araştırmacıların robotu, Ay veya Mars’taki tozlu kayalar ve kraterlerin üzerinden atlayarak pastanın daha önce gitmediği yerlere gidebilir.