Yeni Keşfedilen Fizik Yasası Robotikte Büyük Etki Yapmaya Hazır

North Carolina State Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, robotik teknolojileri alanında önemli etkileri olacak yeni bir fizik yasası keşfettiler. Yeni yasa, bir robotun tutma gücünü sağlayan ve birçok farklı alanda kullanılan bir sorun olan sürtünme sorununu çözmeye yardımcı oluyor. Bu robotlar, özellikle nemli ortamlarda nesneleri tutarken sürtünme hesabını yapmakta zorlanıyorlar.

Lilian Hsiao, North Carolina State Üniversitesi’nde kimyasal ve biyomoleküler mühendislik yardımcı profesörü ve makalenin yazarı. Yeni prensip, Hsiao ve birinci yazar olan yüksek lisans öğrencisi Yunhu Peng tarafından geliştirildi.

“Bu çalışma, telesurgery ve imalat gibi uygulamalarda daha güvenilir ve işlevsel haptic ve robotik cihazlar yaratma kapılarını açıyor” diyor Hsiao.

EHL Sürtünmesi

Bu alanda büyük bir sorun, elastohidrodinamik yağlama (EHL) sürtünmesidir. EHL sürtünmesi, iki katı yüzeyin arasında ince bir sıvı tabakası ile temas ettiğinde meydana gelir. Bu, genellikle iki parmak arasında sürtünme olduğunda xảyar ve bu durumda sıvı, doğal olarak oluşan ince bir yağ tabakasıdır.

EHL sürtünmesi, bir robotik pençe yağlı bir nesneyi kaldırdığında veya bir cerrahi cihazın vücut içinde kullanıldığında da meydana gelebilir. Sürtünme, nesneleri tutmamızı ve düşürmememizi sağlayan şeydir.

“Sürtünmeyi anlamak insanlar için sezgiseldir – даже quando yağlı tabakları ele aldığımızda,” diyor Hsiao. “Ancak robotların tutma yeteneklerini kontrol eden malzemeler geliştirirken EHL sürtünmesini hesaba katmak çok zordur.”

Mühendisler, EHL sürtünmesini bir dereceye kadar kontrol edebilmek için farklı desenlere, malzemelere ve dinamik işletim koşullarına uygulanabilecek bir çerçeve ihtiyacı vardır.

“Bu yasa, EHL sürtünmesini hesaba katmak için kullanılabilir ve yumuşak sistemlerin yüzeyleri desenli olduğu sürece birçok farklı sisteme uygulanabilir,” diyor Hsiao.

Yüzey desenleri, parmak uçlarımızdaki hafifçe yükseltilmiş yüzeyleri veya bir robotik aracın yüzeyindeki olukları içerir.

Yeni prensip, EHL sürtünmesinde bulunan tüm fiziksel kuvvetleri hesaba katmak için dört denklem kullanır. Araştırma ekibi, insan parmakları, bir biyolojik olarak esinlenen robotik parmak ucu ve sürtünme kuvvetlerini ölçebilen bir tribo-rheometer aracı dahil olmak üzere üç sistemi gösterdi.

“Bu sonuçlar, imalat süreçlerini güvenilir bir şekilde işleyebilen robotik eller için çok faydalıdır,” diyor Hsiao. “Ve telesurgery alanında, cerrahların uzaktan kontrol edilen robotik cihazları kullanarak cerrahi prosedürler gerçekleştirdiği alanda明显 uygulamaları vardır. Bu, sentetik sistemlerde dokunma ve dokunma kontrolü için temel bir ilerleme olarak görüyoruz.”