Вдохновленный биомеханика гепарда, исследователи разработали новый тип мягкого робота, который способен двигаться быстрее на твердые поверхности или в воду, чем предыдущие поколения мягких роботов. Новая мягкая робототехника также возможность захвата объектов деликатно-или с достаточной силой, чтобы поднимать тяжелые объекты.
«Гепарды являются самыми быстрыми существами на земле, и они получают свою скорость и мощность от сгибание позвоночника», — говорит Цзе Инь, доцент кафедры механической и аэрокосмической инженерии Университета штата Северная Каролина, и автор статьи о новых мягких роботов.
«Мы были вдохновлены Cheetah, чтобы создать тип мягкого робота, который имеет пружину-работает, ‘двусторонний’ позвоночника, что означает, что робот имеет два устойчивых состояния,» Инь говорит. «Мы можем переключаться быстро между этими устойчивыми состояниями с помощью закачивания воздуха в каналы, что линии мягкого силиконового робота. Переключение между двумя государствами вырабатывает значительное количество энергии, что позволяет роботу быстро приложить силу к Земле. Это позволяет роботу галопом по поверхности, это означает, что ее ноги отрываются от Земли.
«Предыдущие мягких роботов «пауков», оставаясь в контакте с землей во все времена. Это ограничивает их скорость».
Самый быстрый мягких роботов до сих пор может передвигаться со скоростью до 0,8 длины тела в секунду на плоских, твердых поверхностях. Новый класс мягких роботов, которые называются «использование упругой неустойчивости для усиленного представления» (прыжок), способен развивать скорость до 2,7-кратной длины тела в секунду-более чем в три раза быстрее — за низкого возбуждения частотой около 3гц. Эти новые роботы также способны бежать вверх по крутому уклону, который может быть сложным или невозможным для мягких роботов, которые оказывают меньшей силой оземь.
Эти «скачущие» прыжок роботы примерно 7 сантиметров в длину и весит около 45 граммов.
Исследователи также показали, что скачок дизайн может улучшить скорость плавания для мягких роботов. Подключая ребра, а не ноги, прыжок робот был способен плавать со скоростью 0.78 длин тела в секунду, по сравнению с 0.7 длины тела в секунду за предыдущие быстрый купания мягкого робота.
«Мы также продемонстрировали использование нескольких мягких роботов, работающих вместе, как клещами, захватывать объекты,» Инь говорит. «На тюнинг силу, действующую на роботов, мы были в состоянии поднять предметы, как нежной, как яйцо, а также предметов массой 10 кг или более.»
Исследователи отмечают, что эта работа служит доказательством концепции, и надеемся, что они могут изменить дизайн, чтобы сделать скачок роботов, которые еще быстрее и мощнее.
«Потенциальные применения включают в себя поиск и спасательные технологии, где скорость важна, и промышленное производство робототехники», — говорит Инь. «Например, представьте, что линия по производству робототехники, которые быстрее, но все еще способен обрабатывать хрупкие предметы.
«Мы открыты для сотрудничества с частным сектором для тонкой настройки, каким образом они могут использовать данную технологию в свою деятельность».
Работа была выполнена при поддержке Национального научного фонда в рамках гранта 2010717 и 2005374.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!