Cruthaíonn Taighdeoirí Córais Rialaithe Nua le haghaidh Robots Bog

Léirigh foireann taighdeoirí róbataic, innealtóirí agus eolaithe ábhar ó Ollscoil Rice agus Ollscoil Harvard roghanna córais rialaithe analógacha agus aer-tiomáinte do róbait bhog. Léirigh an fhoireann gur féidir ciorcaid in-ríomhchláraithe, neamhleictreonacha a fhorbairt chun gníomhartha robots boga a rialú. Oibríonn na ciorcaid seo trí fhaisnéis a phróiseáil atá ionchódaithe i bpléascanna aer comhbhrúite. 

Foilsíodh an taighde sa Imeachtaí Acadamh Náisiúnta na nEolaíochtaí. 

Cruthú an Chórais Rialaithe

Is é Colter Decker príomhúdar an staidéir agus fochéimí de chuid Rice. 

“Cuid d’áilleacht an chórais seo is ea go mbeimid in ann an ríomh a laghdú go dtí a bhun-chomhpháirteanna,” a dúirt Decker. 

Dúirt sé freisin go bhfuil córais rialaithe leictreonacha scagtha le blianta fada anuas, agus trí chiorcadaíocht ríomhaireachta a athchruthú “le analógacha go brú agus ráta sreafa in ionad voltais agus srutha,” tá sé níos éasca ríomh neomatach a ionchorprú. 

Chruthaigh Decker an córas rialaithe robotic bog den chuid is mó ó ábhair laethúla, mar sopaí plaisteacha agus bannaí rubair. Sna turgnaimh, léirigh an córas geataí loighce aer-tiomáinte a d'fhéadfaí a chumrú chun oibríochtaí dá ngairtear feidhmeanna Boole a dhéanamh, atá ríthábhachtach don ríomhaireacht nua-aimseartha. 

“Ní raibh sé mar sprioc riamh ríomhairí leictreonacha a athsholáthar go hiomlán,” a dúirt Decker. 

I go leor cásanna, ní gá róbait bhog nó gléasanna wearable a ríomhchlárú ach le haghaidh roinnt gluaiseachtaí simplí. Maidir leis an teicneolaíocht nua, d’fhéadfadh go mbeadh sé “i bhfad níos saoire agus níos sábháilte le húsáid agus i bhfad níos marthanaí” ná na rialuithe leictreonacha traidisiúnta. 

Comhoibriú a bhí sa tionscadal nua idir roinnt grúpaí taighde agus naonúr comhúdar san iomlán. 

Chruthaigh an fhoireann dhá chomhpháirt. Is é an chéad cheann actuator pistonlike a aistríonn brú aeir i bhfeidhm meicniúil. Agus is é an dara comhla is féidir a mhúchadh agus ar aghaidh. Tógadh na comhpháirteanna as páirteanna éagsúla, lena n-áirítear sopaí plaisteacha, feadánra plaisteach solúbtha, bannaí rubair, páipéar pár, agus leatháin pholaireatán teirmeaplaisteacha. 

Comhpháirteanna a Chomhcheangal i nGléas Aonair

D'fhéadfaí an dá chomhpháirt a chomhcheangal i bhfeiste amháin, a bhí ina chomhla bístable ag feidhmiú cosúil le lasc agus ag baint úsáide as brú aeir mar ionchur agus aschur. Mar thoradh ar mhéid sonrach brú aeir déantar an lasc a shmeach idir an dá stát, agus coinníodh na comhlaí dúnta le bannaí rubair agus iad a ríomhchlárú trí bhannaí rubair a shuimiú nó a dhealú. Mar thoradh air seo tháinig athrú ar an méid brú a bhí ag teastáil le haghaidh gníomhachtaithe. 

Léiríodh sna tástálacha go bhféadfaí na ciorcaid a úsáid chun róbat bog lámhchruthach, stuáilte neomatach agus róbat bosca bróg a shiúil roinnt céimeanna réamhchláraithe chun réad a aisghabháil a rialú. 

Tá Daniel Preston ina ollamh cúnta san innealtóireacht mheicniúil ag Rice agus ina chomhúdar ar an staidéar. 

“Is é an éacht is mó san obair seo ná rialú digiteach agus analógach araon a ionchorprú san ailtireacht chórais chéanna,” a dúirt Preston. 

Leis an dá cheann, is féidir na ciorcaid rialaithe neomatacha a ríomhchlárú go digiteach leis na “cinn agus nialais a cheapann tú i ríomhaire traidisiúnta. Ach is féidir linn cumais analógacha a thabhairt isteach freisin, rudaí atá leanúnach.” leanann sé. “Ceadaíonn sé sin dúinn ailtireacht fhoriomlán an chórais a shimpliú i ndáiríre agus cumais nua a bhaint amach nach raibh inrochtana san obair roimhe seo.”