Mühendisler İnce Bir Solucan Gibi Hareket Edebilen Bir Robot Geliştirdiler

Mühendislik araştırmacıları Toronto Üniversitesi’nden bir inchworm gibi hareket edebilen küçük bir robot geliştirdiler. Bu yeni geliştirilen teknoloji, havacılık ve akıllı teknoloji dahil olmak üzere çeşitli endüstrileri etkileyebilir.

Araştırma Scientific Reports dergisinde yayımlandı.

Mühendislik araştırmacıları ekibine Profesör Hani Naguib de dahildir. Ekibin odak noktası akıllı malzemeler, özellikle elektrotermal aktüatörler (ETAs) üzerinedir. ETAs, elektriksel veya termal değişikliklere fiziksel olarak cevap verebilen belirli polimerlerden yapılan cihazlardır. Kas reflekslerini taklit edebilecek şekilde programlanabilirler ve soğukta sıkışıp sıcakta gevşeyebilirler.

Profesör Naguib ve mühendislik ekibi, bu yeni teknolojiyi robotikte kullanıyor ve inchworm gibi kıvrılabilen ve tırmanabilen yumuşak robotlar geliştiriyorlar. Bir başka önemli alan da imalat endüstrisidir. Yumuşak robotlar, mevcut metal plakalı botların yerini alabilir.

“Şu anda endüstride bulunan robotlar ağır, katı ve fabrika zeminindeki işçilerin güvenliğini tehdit ettiği için onları korumak için kafesler içinde tutuluyor” diyor Naguib.

“Ancak imalat endüstrisi talebi karşılamak için modernize ediyor. İnsan-robot etkileşimlerini içermeye daha fazla önem veriliyor” diyor. “Yumuşak, uyumlu robotlar bu işbirliğini kullanabilir.”

Yanıt veren malzeme çalışması uzun süredir devam ediyor, ancak mühendislik ekibi inchworm robotik hareketleri elde etmek için onları programlamanın yeni bir yolunu keşfetti.

Doktora öğrencisi ve makalenin baş yazarı Yu-Chen (Gary) Sun, “Mevcut araştırmalar, ETAları düz bir dinlenme durumundan programlamayı belgeliyor. İki boyutlu bir yapının şekillendirilebilirliği sınırlı, bu nedenle tepki sadece bir bükülme hareketi” diyor.

Ekibin, bir ETA oluşturmak için termal-indüklenen, stres-relaksasyon ve kürleme yöntemini kullandı. Bu, üç boyutlu bir dinlenme durumuna sahip bir ETA sağlıyor ve entirely yeni bir şekil ve hareket kümesi sunuyor.

“Ayrıca, inchworm hareketini indüklemek için gereken güç de yenilikçi” diyor Sun. “Mevcut araştırmalarda bulunan her şeyden daha verimlidir.”

Profesör Naguib’e göre, bu yeni robotik alan birçok endüstriyi tamamen dönüştürebilir, bunlar arasında güvenlik, havacılık, cerrahi ve giyilebilir elektronikler bulunur.

“İnsanların tehlike altında olabileceği durumlarda – bir gaz kaçağı veya yangın – bir sürünen robota zararlı ortamı ölçen bir sensör takabiliriz” diyor Naguib. “Havacılıkta, next-generation uçakların kanatlarının değişebilmesi için akıllı malzemelerin anahtar olabileceğini görebiliriz.”

İlk uygulamalar muhtemelen giyilebilir teknoloji alanında olacak.

“Bu malzemeyi giysilere uygulamaya çalışıyoruz” diyor Naguib. “Bu giysiler, vücut sıcaklığına bağlı olarak sıkışıp gevşeyebilir, bu da atletler için terapötik olabilir.” Ekibin ayrıca, akıllı giysilerin omurilik yaralanmaları için faydalı olup olmayacağını araştırıyor.

Araştırmacılar ekibi şimdi, responsif sürünen hareketi daha da hızlandırmanın yollarını arıyor ve yeni konfigürasyonlara odaklanıyor.

“Bu durumda, bir solucan gibi hareket etmesini öğrettik” diyor. “Ancak yenilikçi yaklaşımımız, robotları kelebek kanatları gibi birçok hareketi taklit etmelerini sağlayabilir.”