Autorius Mattas Shipmanas
Tyrėjai, sukūrę minkštą robotą, galintį naršyti paprastuose labirintuose be žmogaus ar kompiuterio krypties, dabar remiasi šiuo darbu ir sukūrė „besmegenį“ minkštą robotą, galintį naršyti sudėtingesnėje ir dinamiškesnėje aplinkoje.
„Ankstesniame darbe pademonstravome, kad mūsų minkštas robotas sugebėjo suktis ir apsisukti per labai paprastą kliūčių ruožą“, – sako Jie Yin, bendradarbiaujantis darbo apie darbą autorius ir mechanikos bei kosmoso mokslų daktaras. inžinerija Šiaurės Karolinos valstijos universitete. „Tačiau jis negalėjo pasukti, nebent susidūrė su kliūtimi. Praktiškai tai reiškė, kad robotas kartais gali įstrigti, šokinėdamas pirmyn ir atgal tarp lygiagrečių kliūčių.
„Sukūrėme naują minkštą robotą, kuris gali apsisukti pats, leisdamas jam prasiskverbti per vingiuotus labirintus, netgi apeiti judančias kliūtis. Ir visa tai daroma naudojant fizinį intelektą, o ne vadovaujant kompiuteriu.
Fizinis intelektas reiškia dinamiškus objektus, tokius kaip minkštieji robotai, kurių elgesį lemia jų konstrukcinė konstrukcija ir medžiagos, iš kurių jie pagaminti, o ne kompiuteris ar žmogaus įsikišimas.
Kaip ir ankstesnėje versijoje, naujieji minkšti robotai yra pagaminti iš juostelės pavidalo skystųjų kristalų elastomerų. Kai robotai pastatomi ant paviršiaus, kurio temperatūra yra bent 55 laipsniai Celsijaus (131 laipsnis pagal Farenheitą), kuris yra karštesnis už aplinkos orą, juostos dalis, liečianti paviršių, susitraukia, o juostos dalis, veikiama oro, susitraukia. ne. Tai sukelia riedėjimo judesį; kuo šiltesnis paviršius, tuo greičiau robotas rieda.
Tačiau, nors ankstesnė minkšto roboto versija buvo simetriška, naujasis robotas turi dvi skirtingas puses. Viena roboto pusė suformuota kaip susukta juosta, kuri tęsiasi tiesia linija, o kita pusė – kaip tvirčiau susukta juostelė, kuri taip pat sukasi aplink save kaip spiraliniai laiptai.
Šis asimetrinis dizainas reiškia, kad vienas roboto galas veikia žemę didesnę jėgą nei kitas galas. Pagalvokite apie plastikinį puodelį, kurio burna yra platesnė už pagrindą. Jei jį ridenate per stalą, jis nenurieda tiesia linija – keliaudamas per stalą daro lanką. Taip yra dėl jo asimetrinės formos.
„Mūsų naujojo roboto koncepcija yra gana paprasta: dėl savo asimetriško dizaino jis sukasi nesiliesdamas su objektu“, – sako Yao Zhao, pirmasis šio straipsnio autorius ir NC valstijos doktorantas. „Taigi, nors jis vis dar keičia kryptį, kai liečiasi su objektu – leidžia jam naršyti labirintuose – jis negali įstrigti tarp lygiagrečių objektų. Vietoj to, jo gebėjimas judėti lankais leidžia iš esmės laisvai judėti.
Tyrėjai įrodė, kad asimetriškas minkštas robotas gali naršyti sudėtingesniuose labirintuose, įskaitant labirintus su judančiomis sienomis, ir tilpti į siauresnes nei jo kūno dydis erdves. Tyrėjai išbandė naują roboto dizainą ir ant metalinio paviršiaus, ir ant smėlio.
„Šis darbas yra dar vienas žingsnis į priekį, padedant mums sukurti naujoviškus minkštųjų robotų projektavimo metodus – ypač tais atvejais, kai minkštieji robotai galėtų surinkti šilumos energiją iš savo aplinkos“, – sako Yin.
Straipsnis „Physically Intelligent Autonomous Soft Robotic Maze Ecaper“ pasirodo žurnale Mokslo pažanga. Pirmasis šio straipsnio autorius yra Yao Zhao, NC valstijos doktorantas. Hao Su, NC valstijos mechanikos ir kosmoso inžinerijos docentas, yra bendraautorius. Tarp kitų bendraautorių yra Yaoye Hong, neseniai apsigynęs mokslų daktaras. baigė NC valstiją; Yanbin Li, NC valstijos doktorantas; ir Fangjie Qi bei Haitao Qing, abu daktaro laipsniai. studentai NC valstijoje.
Darbas atliktas remiant Nacionaliniam mokslo fondui pagal dotacijas 2005374, 2126072, 1944655 ir 2026622.
NC Sate universitetas
