Cele mai rapide roboți moi dezvoltați de către cercetători

Un grup de cercetători a dezvoltat un nou tip de robot moale care este mai rapid decât versiunile anterioare atunci când se deplasează pe suprafețe solide sau în apă. Noii roboți moi, care au fost inspirați de biomecanica leopardului, pot să ridice delicat obiecte și au suficientă putere pentru a ridica obiecte grele.

Articolul se intitulează “Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots”” și a fost publicat în American Association for the Advancement of Science.

Jie Yin este asistent profesor de inginerie mecanică și aerospațială la Universitatea de Stat din Carolina de Nord. El este și autorul corespondent al articolului.

“Leopardul este cel mai rapid animal de pe uscat, și el își datorează viteza și puterea flexării coloanei vertebrale,” spune Yin.

“Am fost inspirați de leopard pentru a crea un tip de robot moale care are o coloană vertebrală cu arc, ‘bistabilă’, adică robotul are două stări stabile,” continuă Yin. “Putem comuta între aceste stări stabile rapid prin pomparea aerului în canalele care liniază robotul moale din siliciu. Comutarea între cele două stări eliberează o cantitate semnificativă de energie, permițând robotului să exercite forță rapidă asupra solului. Acest lucru permite robotului să galopeze pe suprafață, ceea ce înseamnă că picioarele sale părăsesc solul.

“Roboții moi anteriori erau târâitori, rămânând în contact cu solul în orice moment. Acest lucru limitează viteza lor.”

http://www.youtube.com/watch?v=Z5QAwAOxORo&feature=youtu.be

Versiuni anterioare de roboți moi

Pe suprafețe plane și solide, roboții moi anteriori erau capabili să se deplaseze cu viteze de până la 0,8 lungimi corporale pe secundă.

Roboții moi creați de grupul de cercetători aparțin unei clase complet noi de roboți, numiți Leveraging Elastic Instabilities for Amplified Performance” (LEAP). Ei depășesc cu mult pe cei anteriori, fiind capabili să se deplaseze cu 2,7 lungimi corporale pe secundă, ceea ce este de peste trei ori mai rapid. Ei funcționează la o frecvență de acționare scăzută de aproximativ 3Hz.

Noii roboți moi pot să alerge și pe pante abrupte, ceea ce a fost anterior o mare provocare sau chiar imposibil pentru cei mai slabi.

Roboții LEAP au aproximativ 7 centimetri lungime și cântăresc în jur de 45 de grame.

Viteză de înot

O altă dezvoltare a noilor roboți moi este aceea că ei au viteze de înot îmbunătățite, care pot fi realizate prin înlocuirea picioarelor cu o aripă. Când fac acest lucru, robotul LEAP poate atinge o viteză de 0,78 lungimi corporale pe secundă atunci când înoată. Cel mai rapid robot de înot anterior era capabil să atingă doar 0,7 lungimi corporale pe secundă.

“Am demonstrat, de asemenea, utilizarea mai multor roboți moi care lucrează împreună, ca niște clești, pentru a prinde obiecte,” spune Yin. “Prin reglarea forței exercitate de roboți, am fost capabili să ridicăm obiecte atât de delicate precum un ou, cât și obiecte care cântăresc 10 kilograme sau mai mult.”

Grupul de cercetători va încerca să crească și mai mult viteza și puterea roboților, considerând dezvoltarea actuală ca fiind doar începutul. Ei au în vedere diverse aplicații, cum ar fi tehnologiile de căutare și salvare.

“Aplicații potențiale includ tehnologii de căutare și salvare, unde viteza este esențială, și roboți industriali de fabricație,” spune Yin. “De exemplu, imaginați-vă roboți de linie de producție care sunt mai rapizi, dar totuși capabili să manipuleze obiecte fragile.

“Suntem deschiși colaborării cu sectorul privat pentru a perfecționa modalitățile în care această tehnologie poate fi integrată în operațiunile lor.”

Lucrarea a fost sprijinită de Fundația Națională pentru Știință.