با الهام از یوزپلنگ, محققان, ساخت سریع ترین نرم روبات هنوز

با الهام از بیومکانیک از یوزپلنگ محققان توسعه داده اند یک نوع جدید از نرم ربات است که قادر به حرکت با سرعت بیشتری روی سطوح جامد و یا در آب نسبت به نسل های قبلی از نرم روبات. جدید نرم رباتیک نیز قادر به گرفتن اشیاء با ظرافت و یا با قدرت کافی برای بلند کردن اشیاء سنگین.

"یوزپلنگ سریع ترین موجودات بر روی زمین و آنها مشتق سرعت و قدرت خود از خم خود را تیغ می گوید:" Jie یین استادیار مهندسی مکانیک و مهندسی هوا فضا در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و نویسنده مسئول مقاله جدید نرم روبات.

"ما با الهام از یوزپلنگ به ایجاد یک نوع از نرم ربات است که یک بهار-powered, 'bistable' ستون فقرات معنی که این ربات دارای دو ثبات متحده" یین می گوید. "ما می توانید سوئیچ بین این ثبات متحده به سرعت در حال با پمپاژ هوا به داخل کانال که خط نرم سیلیکون ربات. سوئیچینگ بین دو کشور منتشر مقدار قابل توجهی از انرژی اجازه می دهد ربات به سرعت اعمال زور در برابر زمین است. این را قادر می سازد ربات به چهار نعل رفتن در سراسر سطح معنی است که پای خود زمین را ترک.

"قبلی نرم ربات های خزنده باقی مانده در تماس با زمین در تمام زمانها. این محدودیت سرعت خود را."

سریع ترین نرم روبات ها تا زمانی که در حال حاضر می تواند حرکت در سرعت های تا 0.8 بدن در طول هر ثانیه در تخت سطوح جامد. این کلاس جدید از نرم روبات که به نام "اعمال نفوذ الاستیک ناپایداریهای برای تقویت عملکرد" (LEAP) قادر به رسیدن به سرعت های تا 2.7 بدن در طول هر ثانیه - بیش از سه برابر سریعتر - در کم تحریک فرکانس مورد 3Hz. این ربات همچنین قادر به در حال اجرا inclines تند که می تواند چالش برانگیز و یا غیر ممکن است برای نرم روبات که اعمال نیروی کمتر در برابر زمین است.

این "galloping" جهش روبات حدود 7 سانتی متر و وزن در حدود 45 گرم است.

محققان همچنین نشان داد که جهش می تواند در بهبود سرعت شنا برای نرم روبات. اتصال باله به جای پا یک جهش ربات قادر به شنا کردن در سرعت 0.78 بدن در طول هر ثانیه نسبت به 0.7 بدن در طول هر ثانیه برای قبلی سریعترین شنا نرم ربات.

"ما همچنین نشان داد استفاده از چندین نرم روبات کار هم مثل موچین به گرفتن اشیاء" یین می گوید. "با تنظیم نیروی اعمال شده توسط روبات ما قادر به بلند کردن اشیاء به عنوان ظریف به عنوان یک تخم مرغ و همچنین به عنوان اشیاء با وزن 10 کیلوگرم یا بیشتر."

محققان توجه داشته باشید که این کار به عنوان یک اثبات مفهوم و خوشبین هستند که می توانید آنها را تغییر دهید طراحی برای ایجاد جهش روبات ها هستند که حتی سریع تر و قدرتمند تر است.

"برنامه های کاربردی بالقوه شامل جستجو و نجات فن آوری که در آن سرعت ضروری است, صنعتی و ساخت و تولید رباتیک" یین می گوید. "برای مثال تصور کنید که خط تولید رباتیک که سریع تر اما هنوز هم قادر به دست زدن به اشیاء شکننده.

"ما به همکاری با بخش خصوصی به ریز لحن راه آنها می تواند ترکیب این تکنولوژی به عملیات خود را."

###

مقاله "اعمال نفوذ الاستیک ناپایداریهای برای تقویت عملکرد (جهش): ستون فقرات-الهام بالا-سرعت بالا-force نرم روبات" منتشر خواهد شد آوریل 8 در مجله علم پیشرفت. نویسنده اول این مقاله Yichao تانگ سابق دانشجوی دکتری Jie یین زمانی که یین در دانشکده در دانشگاه. کاغذ همكاري با Yinding چی یک دانشجوی دکتری در, NC State; Omid Maghsoudi و اندرو اسپنس از معبد; Jiefeng خورشید و Jianguo ژائو از دانشگاه ایالتی کلرادو و تزو-Hao هوانگ و سو هائو از دانشگاه شهر نیویورک است.

این کار انجام شد با حمایت بنیاد ملی علوم تحت کمک های مالی 2010717 و 2005374.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.