Yeni Keşfedilen Fizik Yasası Robotikte Büyük Etki Yapacak

North Carolina State Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, robotik teknolojileri alanında büyük etkileri olacağı öngörülen yeni bir fizik yasası keşfettiler. Yeni yasa, bir robotun tutma işleminde genellikle birçok farklı alanda başvurulan sorunların bazılarını çözmeye yardımcı oluyor. Bu robotlar, özellikle nemli ortamlarda, nesneleri tutarken oluşan sürtünmeyi hesaba katmakta zorluk çekiyorlar.

Lilian Hsiao, North Carolina State Üniversitesi’nde kimya ve biyomoleküler mühendislik yardımcı profesörü ve makalenin yazarı. Yeni prensip, Hsiao ve ilk yazar olan lisansüstü öğrenci Yunhu Peng tarafından geliştirildi.

“Buradaki çalışma, telesurgery ve imalat gibi uygulamalarda daha güvenilir ve işlevsel haptic ve robotik cihazlar oluşturulması için kapıları aralıyor,” diyor Hsiao.

EHL Sürtünmesi

Bu alanda büyük sorun, elastohidrodinamik yağlama (EHL) sürtünmesidir. EHL sürtünmesi, iki katı yüzeyin arasında ince bir sıvı tabakası olduğunda ortaya çıkar. Bu, genellikle iki parmak uçlarının birbirine sürtülmesi durumunda xảyar ve bu durumda sıvı, doğal olarak oluşan ince bir yağ tabakasıdır.

EHL sürtünmesi, bir robotik pençe yağlı bir nesneyi kaldırdığında veya bir cerrahi aletin vücut içinde kullanıldığında da oluşabilir. Sürtünme, nesneleri tutmayı ve düşürmemeyi sağlayan şeydir.

“Sürtünmeyi anlamak, sabunlu tabakları ele aldığımızda bile, insanların doğasında vardır,” diyor Hsiao. “Ancak robotların tutma yeteneklerini kontrol eden malzemeleri geliştirirken EHL sürtünmesini hesaba katmak çok zordur.”

Mühendislerin EHL sürtünmesini bir miktar kontrol edebilmeleri için, farklı desenlere, malzemelere ve dinamik çalışma koşullarına統一 olarak uygulanabilen bir çerçeve gerekiyor.

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

Yüzey desenleri, parmak uçlarının slightly raised yüzeylerini veya bir robotik aletin yüzeyindeki olukları içerir.

Yeni prensip, EHL sürtünmesinde mevcut olan tüm fiziksel kuvvetleri hesaba katmak için dört denklem kullanıyor. Araştırma ekibi, insan parmakları, bir bio-illüstrasyonlu robotik parmak ucu ve sürtünme kuvvetlerini ölçebilen bir tribo-rheometer aracı dahil olmak üzere üç sistemi gösterdi.

“Bu sonuçlar, imalat süreçlerini güvenilir bir şekilde ele almak için daha nüanslı kontrollere sahip robotik ellere çok faydalıdır,” diyor Hsiao. “Ve telesurgery alanında明显 uygulamaları vardır, burada cerrahlar uzak olarak robotik cihazları kontrol ederek cerrahi prosedürler gerçekleştirebilirler. Bu, dokunuşu anlamak ve sentetik sistemlerde dokunuşu kontrol etmek için temel bir ilerleme olarak görüyoruz.”