Origami konstrukcijos lemia reguliuojamą robotų standumą

Nauji Arizonos valstijos universiteto tyrimai rodo, kaip lenktos origami struktūros gali paskatinti robotų lankstumą. Derinamas lankstumas leidžia robotui reguliuoti savo standumą pagal atliekamą užduotį, kuri praeityje pasirodė esanti sudėtinga naudojant paprastą dizainą.

Hanqing Jiang yra universiteto mechanikos inžinerijos profesorius ir pagrindinis straipsnio „In Situ Kietumo manipuliavimas naudojant elegantišką lenktą origami. Darbas buvo paskelbtas m Mokslas Avansu.

„Išlenktų origami konstrukcijų įtraukimas į robotų dizainą suteikia puikią galimybę derinti lankstumą arba standumą, kaip papildomą koncepciją“, - sakė Jiangas. „Didelis lankstumas arba mažas standumas yra panašus į minkštą nusileidimą, kai katė plaukia. Mažas lankstumas arba didelis standumas yra panašus į sunkų šuolį su standžiais batais.

Operatyvinis skirtumas

Jiang palygino lenkto origami veikimo skirtumą su sportinių automobilių ir labiau patogumo orientuotomis transporto priemonėmis.

„Panašiai kaip sportinio automobilio režimo perjungimas į patogų važiavimo režimą, šios lenktos origami konstrukcijos tuo pačiu metu suteiks galimybę pagal poreikį perjungti minkštą ir kietą režimą, atsižvelgiant į tai, kaip robotai sąveikauja su aplinka“, - sakė jis.

Robotikos srityje yra įvairių standumo režimų, tokių kaip didelis standumas, kuris yra labai svarbus kelti sunkius svorius. Didelis lankstumas priklauso nuo smūgio sugerties, o sprintui naudojamas neigiamas standumas, kuris yra galimybė išleisti sukauptą energiją kaip spyruoklė.

Lankstumas pagal poreikį

Robotams, kuriems reikalingas standumas, jie dažnai būna dideli. Tačiau lenktas origami leidžia jiems veikti išplėstoje standumo skalėje, o tai reiškia lankstumą pagal poreikį.

Grupės tyrimas buvo sutelktas į origami raukšlių sulankstymo energijos derinimą su plokštės lenkimu, kuris sureguliuojamas judant išilgai kelių raukšlių tarp dviejų taškų. Naudojant lenktą origami, vienas robotas gali atlikti įvairius judesius. Pavyzdžiui, komanda sukūrė plaukimo robotą, kuris turi devynis skirtingus judesius, tokius kaip greitas, lėtas, vidutinis, linijinis ir sukamasis. Norint atlikti bet kurį iš jų, reikia tik pakoreguoti raukšles.

Be robotikos, tyrime išdėstyti principai galėtų padėti kurti mechanines metamedžiagas elektromagnetinėje, automobilių ir kosmoso pramonėje. Tai taip pat gali būti naudinga kuriant biomedicinos prietaisus.

„Šio darbo grožis yra tas, kad išlenktų raukšlių dizainas ir kiekviena išlenkta raukšlė atitinka tam tikrą lankstumą“, - sakė Jiang.

Kiti prie tyrimo prisidėję autoriai yra Hanqing Jiang, Zirui Zhai ir Lingling Wu iš Inžinerijos mokyklos.