ऑरिगेमी संरचनाएं रोबोट्स में समायोज्य कठोरता की ओर ले जाती हैं

अरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी से नए शोध में दिखाया गया है कि कैसे घुमावदार ऑरिगेमी संरचनाएं रोबोट्स में समायोज्य लचीलापन प्रदान कर सकती हैं। समायोज्य लचीलापन एक रोबोट को कार्य के आधार पर अपनी कठोरता को समायोजित करने की अनुमति देता है, जो पहले सरल डिज़ाइन के साथ लागू करना मुश्किल साबित हुआ है।

हान्किंग जियांग यूनिवर्सिटी में एक यांत्रिक इंजीनियरिंग प्रोफेसर हैं और पेपर के लीड ऑथर हैं, जिसका शीर्षक “इन सीटू स्टिफनेस मैनिपुलेशन यूजिंग एलिगेंट कर्व्ड ऑरिगेमी” है। यह काम साइंस एडवांसेज में प्रकाशित हुआ था।

“ऑरिगेमी संरचनाओं को रोबोटिक डिज़ाइन में शामिल करना समायोज्य लचीलापन, या कठोरता की एक उल्लेखनीय संभावना प्रदान करता है, जो इसकी पूरक अवधारणा है,” जियांग ने कहा। “उच्च लचीलापन, या निम्न कठोरता, एक बिल्ली द्वारा नेविगेट किए गए नरम लैंडिंग के समान है। निम्न लचीलापन, या उच्च कठोरता, एक जोड़ी सख्त बूट्स में एक कठिन कूद के समान है।”

ऑपरेशनल डिफरेंस

जियांग ने ऑपरेशनल डिफरेंस की तुलना घुमावदार ऑरिगेमी के साथ की, जो स्पोर्ट्स कारों के विपरीत अधिक आराम पर केंद्रित वाहनों के साथ की जा सकती है।

“एक स्पोर्टी कार मोड से एक आरामदायक राइड मोड में स्विच करने के समान, ये घुमावदार ऑरिगेमी संरचनाएं एक क्षमता प्रदान करेंगी जो रोबोट्स को पर्यावरण के साथ बातचीत करने के आधार पर सॉफ्ट और हार्ड मोड के बीच ऑन-डिमांड स्विच करने की अनुमति देती है,” उन्होंने कहा।
रोबोटिक्स के क्षेत्र में, उच्च कठोरता जैसे विभिन्न कठोरता मोड हैं, जो भारी वजन उठाने के लिए महत्वपूर्ण है। उच्च लचीलापन प्रभाव अवशोषण के लिए निर्भर करता है, और नकारात्मक कठोरता, जो एक स्प्रिंग की तरह संग्रहीत ऊर्जा को रिलीज करने की क्षमता है, दौड़ने के लिए उपयोग की जाती है।

ऑन-डिमांड फ्लेक्सिबिलिटी

जिन रोबोट्स को कठोरता की आवश्यकता होती है, वे अक्सर भारी होते हैं। हालांकि, घुमावदार ऑरिगेमी उन्हें एक विस्तारित कठोरता स्केल पर काम करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है ऑन-डिमांड लचीलापन।

टीम के शोध में ऑरिगेमी क्रीज़ पर फोल्डिंग एनर्जी को पैनल बेंडिंग के साथ जोड़ना शामिल था, जो दो बिंदुओं के बीच कई क्रीज़ के बीच चलते हुए ट्यून किया जाता है। घुमावदार ऑरिगेमी के साथ, एक ही रोबोट विभिन्न आंदोलनों को करने में सक्षम है। उदाहरण के लिए, टीम ने एक तैरने वाला रोबोट विकसित किया जिसके पास नौ अलग-अलग आंदोलनों की सीमा है, जैसे कि तेज़, धीमा, मध्यम, रेखीय और घूर्णन। इनमें से किसी को भी पूरा करने के लिए, क्रीज़ को बस समायोजित करने की आवश्यकता है।

रोबोटिक्स के अलावा, शोध में वर्णित सिद्धांतों का उपयोग इलेक्ट्रोमैग्नेटिक, ऑटोमोबाइल और एयरोस्पेस उद्योगों में यांत्रिक मेटामेटेरियल्स को डिज़ाइन करने में मदद कर सकता है। यह जैव चिकित्सा उपकरणों के निर्माण में भी उपयोगी साबित हो सकता है।

“इस काम की सुंदरता यह है कि घुमावदार क्रीज़ का डिज़ाइन, और प्रत्येक घुमावदार क्रीज़ एक विशिष्ट लचीलापन से मेल खाती है,” जियांग ने कहा।

शोध में योगदान करने वाले अन्य लेखकों में हान्किंग जियांग, ज़िरुई झाई और लिंग्लिंग वू शामिल हैं, जो इंजीनियरिंग स्कूल से हैं।