Esnek Robotik Ayaklarla Daha Hızlı Yürüyen Robotlar

Kaliforniya Üniversitesi San Diego’daki robotikçiler, robotlar için esnek ayaklar geliştirdiler. Yeni teknoloji, robotların düzensiz zeminlerde, çakıl ve odun talaşları gibi, %40 daha hızlı yürüyebilmesini sağlayabilir.

Bu yeni gelişme, özellikle arama ve kurtarma görevleri gibi çeşitli uygulamalar için önemlidir.

Araştırma, 15 Mayıs – 15 Temmuz 2020 tarihleri arasında sanal olarak gerçekleştirilecek RoboSoft konferansında sunulacak.

Emily Lathrop, UC San Diego’daki Jacobs Mühendislik Okulu’nda doktora öğrencisi ve makalenin ilk yazarıdır.

“Robotların, doğal, düzensiz zeminlerde hızlı ve verimli yürüyebilmesi gerekiyor, böylece insanların gidebileceği her yere gidebilsinler, ama belki gitmemeleri gerekiyor” dedi Lathrop.

Michael T. Tolley, UC San Diego’daki Mekanik ve Havacılık Mühendisliği Bölümü’nde profesör ve makalenin senior yazarıdır.

“Genellikle, robotlar yalnızca belirli eklemlerde hareketi kontrol edebiliyorlar” dedi Tolley. “Bu çalışmada, bir robotun ayaklarının sertliğini ve şeklini kontrol edebilmesi, geleneksel tasarımları geride bırakıyor ve çeşitli zeminlere uyum sağlayabiliyor.”

https://www.youtube.com/watch?v=rVKKwbaojAo&feature=emb_logo

Esnek Robotik Ayaklar

Esnek robotik ayaklar, kahve taneleriyle doldurulmuş bir lateks membrandan oluşuyor. Kahve taneleri, katı ve sıvı arasında gidip gelebiliyor. Bu mekanizma, granüler medya olarak adlandırılıyor ve granüler sıkışmaya izin veriyor. Sonuç olarak, robotlar daha hızlı yürüyebiliyor ve daha iyi bir tutuş sağlayabiliyor.

Robot ayakları zemine dokunduğunda, sertleşiyor ve yüzeye uyum sağlayarak sağlam bir temel oluşturuyor. Ayaklar hareket ettiğinde, gevşiyor ve adımlar arasında destek yapıları, esnekliğini korurken sıkışmayı sağlıyor.

Bu esnek ayaklar, düzensiz zeminlerde test edilen ilk ayaklardı.

Araştırmacılar, ayakları bir hexapod robota takarak, bir de borda bir sistem tasarladılar ve inşa ettiler. Bu sistem, her adımda ayakların sıkışmasını ve gevşemesini sağlamak için negatif ve pozitif basınç üretebiliyor. Ayakların sıkışması için, bir vakum pompası kahve taneleri arasındaki havayı çıkarıyor. Ayaklar ayrıca, robotun ağırlığı kahve taneleri arasındaki havayı çıkararak pasif olarak sıkışabiliyor.

Düzensiz Zeminler

Robot, çeşitli zeminlerde, düz zeminde, odun talaşlarında ve çakıllarda, esnek ayaklarla ve olmadan yürüyerek test edildi. Bulgular, pasif sıkışmanın düz zeminde en etkili olduğu ve aktif sıkışmanın gevşek kayalarda en iyi olduğu yönünde.

Esnek ayaklarla, robotun bacakları zemine daha iyi tutuş sağlayabiliyor, bu da hızını artırıyordu. Özellikle robot, eğimli ve düzensiz zeminlerde yürüdüğinde bu durum daha belirgin oldu.

Nick Gravish, UC San Diego’daki Mekanik ve Havacılık Mühendisliği Bölümü’nde profesör ve çalışmanın ortak yazarıdır.

“Doğal dünya, yürüyüş robotları için zorlu zeminlerle dolu – kaygan, kayalık ve yumuşak alt zeminler, yürüyüşü karmaşık hale getiriyor” dedi Gravish. “Farklı zemin tiplerine uyum sağlayabilen ayaklar, robotların mobilitesini artırabilir.”

Araştırmacılar, şimdi ayakların altına yumuşak sensörler entegre etmeye çalışacaklar, bu da bir elektronik kontrol kartının kullanılmasını sağlayacak. Elektronik kontrol kartı, robotun yürüyeceği zemin türünü ve ayakların aktif veya pasif olarak sıkışması gerektiğini belirleyecek. Araştırmacılar, ayrıca tasarım ve kontrol algoritmalarını daha iyi verimlilik için geliştirmeye devam edecekler.