Καινοτομία

Τα μαλακά ρομπότ που μοιάζουν με μέδουσες μπορούν να ξεπεράσουν τους ξαδέλφους τους στον πραγματικό κόσμο

Τα μαλακά ρομπότ που μοιάζουν με μέδουσες μπορούν να ξεπεράσουν τους ξαδέλφους τους στον πραγματικό κόσμο

Μια ομάδα ερευνητών μηχανικής έχει εφεύρει μαλακά ρομπότ εμπνευσμένα από μέδουσες ικανές να ξεπεράσουν τα πραγματικά ξαδέλφια τους στη θάλασσα, σύμφωνα με μια νέα εφημερίδα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό.Προηγμένες Τεχνολογίες Υλικών.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Σπάνιες φωτογραφίες ΑΝΑΚΑΛΥΨΤΕ ΤΑ Ψάρια ΨΑΡΙΖΟΝΤΑΙ ΕΣΩΤΕΡΙΚΑ JELLYFISH

Μαλακά ρομπότ εμπνευσμένα από μέδουσες κολυμπούν πιο γρήγορα

Αναπτύχθηκε από κοινού υπό την εποπτεία ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας και στο Πανεπιστήμιο Temple, τα μαλακά μποτάκια μεδουσών χρησιμοποιούν μια τεχνική που χρησιμοποιεί προεντεταμένα πολυμερή - τα οποία ενισχύουν τα παροιμιώδη χέρια των ψευδο-μεδουσών.

"Η προηγούμενη δουλειά μας επικεντρώθηκε στην κατασκευή μαλακών ρομπότ που ήταν εμπνευσμένα από τσιτάχ - και ενώ τα ρομπότ ήταν πολύ γρήγορα, είχαν ακόμα μια σκληρή εσωτερική σπονδυλική στήλη", δήλωσε ο Jie Yin, επίκουρος καθηγητής αεροδιαστημικής και μηχανολογίας στο NC State και αντίστοιχος συγγραφέας του νέου εγγράφου. «Θέλαμε να φτιάξουμε ένα εντελώς μαλακό ρομπότ, χωρίς εσωτερική σπονδυλική στήλη, που χρησιμοποιούσε ακόμα αυτήν την έννοια της εναλλαγής μεταξύ δύο σταθερών καταστάσεων για να κάνει το μαλακό ρομπότ να κινείται πιο δυνατά - και πιο γρήγορα. Και ένα από τα ζώα στα οποία εμπνεύσαμε ήταν η μέδουσα. "

Μαζί, οι ερευνητές ανακάλυψαν τα νέα μαλακά ρομπότ τους από δύο συνδεδεμένα στρώματα του ίδιου ελαστικού πολυμερούς. Το πρώτο στρώμα ήταν προεντεταμένο (ή τεντωμένο), ενώ το δεύτερο δεν ήταν, και περιείχε ένα κανάλι αέρα.

«Μπορούμε να κάνουμε το ρομπότ« εύκαμπτο », αντλώντας αέρα στο στρώμα του καναλιού και ελέγχουμε την κατεύθυνση αυτού του εύκαμπτου, ελέγχοντας το σχετικό πάχος του προεντεταμένου στρώματος», πρόσθεσε ο Γιν.

Μηχανική ρομπότ μεδουσών

Όταν το προεντεταμένο στρώμα συνδυάζεται με ένα τρίτο στρώμα χωρίς πίεση (ονομάζεται ενδιάμεσο), προσπαθεί να κινηθεί σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Για παράδειγμα, αν πάρουμε μια πολυμετρική λωρίδα - προεντεταμένη με τράβηγμα σε δύο κατευθύνσεις - και την προσαρμόσουμε στο ενδιάμεσο στρώμα, το αποτέλεσμα είναι μια ταινία διπλής στιβάδας με μια καμπύλη προς τα κάτω (συνοφρύωμα).

Εάν η ταινία διπλής στιβάδας - η οποία ονομάζεται επίσης στρώμα προέντασης - είναι λεπτότερη από τη στρώση καναλιού αέρα, η καμπύλη "συνοφρυώματος" θα λυγίσει σε μια καμπύλη χαμόγελου ενώ ο αέρας αντλείται στο στρώμα καναλιού. Αλλά εάν το προεντεταμένο στρώμα είναι παχύτερο από το στρώμα καναλιού, το λεγόμενο συνοφρύωμα θα μεγαλώνει όλο και πιο ακραίο καθώς ο αέρας κινείται στο στρώμα καναλιού μέσω μιας αντλίας.

Χαμογελαστός ή συνοφρυωμένος, όταν ο αέρας φύγει από το στρώμα του καναλιού, το υλικό σπρώχνει πίσω σε μια "ακινησία" κατάσταση αδιαφορίας.

Το παραπάνω βίντεο δείχνει τη δράση της μέδουσας-bot, εκτός από ένα ρομπότ που σέρνεται με ραγισμένο νύχι - και τα δύο χρησιμοποιούν την προεντεταμένη τεχνική, σύμφωνα με το phys.org.

Τα μποτάκια μεδουσών είναι γρήγορα, αλλά ελαφρώς περίπλοκα

Οι μέδουσες λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο - μοιάζουν με τον τρόπο που τα έντομα προνυμφών κυρτώνουν το σώμα τους πριν πηδήξουν προς τα εμπρός με απελευθερωμένη ενέργεια.

Ωστόσο, τα μποτάκια μεδουσών είναι λίγο πιο περίπλοκα - το προεντεταμένο στρώμα τύπου δίσκου τεντώνεται σε μια τεράστια τέσσερις κατευθύνσεις. Επιπλέον, το στρώμα καναλιού είναι διαφορετικό, αποτελούμενο από ένα κανάλι αέρα σε σχήμα δακτυλίου. Το αποτέλεσμα είναι ένας νέος θόλος που μοιάζει με μια πραγματική μέδουσα.

Όταν το μέδουσες «χαλαρώνει», ο θόλος κυρτώνεται σαν ένα μικρό μπολ. Αλλά όταν ο αέρας αντλείται πίσω στο στρώμα του καναλιού, ο θόλος κάμπτεται γρήγορα, ωθώντας το νερό έξω και ωθώντας ολόκληρο το εργαλείο προς τα εμπρός στον ωκεανό.

Οι πειραματικές δοκιμές είδαν το μέδουσες να κάνει εντυπωσιακό 53,3 χιλιοστά το δευτερόλεπτο. Σε σχέση με τη μέση ταχύτητα μιας πραγματικής μέδουσας 30 χιλιοστών ανά δευτερόλεπτο, αξίζει λίγη έπαινο.


Δες το βίντεο: Lego Boost- Vernie The Robot review. MAUI GR (Ιούλιος 2021).