علمی، پژوهشی و فناوری ,علمی، پژوهشی و فناوری

با تقلید از بافت ذخیره انرژی موجود در حشرات،

این ربات مانند سوسک می‌پرد!

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری، دانشمندان چینی یک ربات ساخته‌اند که ممکن است آشنا به نظر برسد زیرا با الهام از سوسک‌های جهنده مانند «سرخرطومی» و «سوسک کک» می‌تواند پرش کند و مخترعان می‌گویند این مهارت باعث می‌شود تا ربات، مهارت ویژه‌ای را برای مسیریابی در زمین‌های ناهموار داشته باشد.

به نقل از ادونسد ساینس نیوز، «یانجی وانگ«(Yanjie Wang) پژوهشگر «دانشگاه هوهای»(Hohai University) و از پژوهشگران این پروژه گفت: سوسک‌های جهنده برای کشش بافت پاهای خود برای ذخیره انرژی در طول پرش، به عضلات پاها تکیه دارند و این مکانیسم، پرش‌های آنها را بسیار مؤثر می‌کند. ما در پژوهش خود، این مکانیسم پرش را با یک اسکلت رباتیک متشکل از ترکیب فیبر کربن و رزین اپوکسی شبیه‌سازی می‌کنیم تا به عنوان یک بافت ذخیره‌سازی انرژی مشابه همتای خود در حشره‌ عمل کند.

یک ربات، دو حرکت

این ربات موسوم به «تومرو»(Tumro)، ۳۲۰ میلی‌متر طول دارد و تقریبا به شکل قرقره است. ربات یک اسکلت بلند و الاستیک و چرخ مستقل با قطر ۸۰ میلی‌متر در دو طرف خود دارد. تومرو می‌تواند به دو روش متفاوت خزیدن و پریدن حرکت کند. ربات در حال خزیدن می‌تواند در فضاهای بسیار کوچک حرکت کند. همچنین، هنگام پریدن می‌تواند از روی موانع کوچک‌تر عبور کند.

وقتی ربات با یک مانع بسیار بزرگ روبه‌رو می‌شود که نمی‌تواند از آن عبور کند، می‌توان ربات را هدایت کرد تا وضعیت خود را تغییر دهد. در همین حال، شکل اسکلت الاستیک ربات از قرقره به چیزی شبیه به فانوس چینی تبدیل می‌شود. این شکل، انرژی لازم را برای دستیابی به شکل دوم حرکت ذخیره می‌کند.

هنگامی که انرژی ذخیره‌شده آزاد می‌شود، ربات می‌تواند تا سه متر یا ۴۰ برابر ارتفاع خود بپرد. وقتی ربات فرود بیاید، می‌تواند به سرعت به شکل اولیه خود بازگردد و خزیدن را از سر بگیرد.

وانگ خاطرنشان کرد که این توانایی، عامل برتری تومرو نسبت به ربات‌های تک‌حرکتی است. وی افزود: ربات پرشی تک‌حرکتی فقط یک عملکرد حرکتی پرش دارد. حتی روی سطح صاف جاده نیز تنها با پریدن می‌تواند حرکت کند که به اتلاف شدید انرژی و کاهش کارآیی ربات منجر می‌شود. پرش چندحرکتی می‌تواند به طور موثر چرخش را با پرش ادغام کند که کارآیی و استقامت آن را بسیار افزایش می‌دهد.

نمونه اولیه ربات، خودکار نیست و به یک اپراتور نیاز دارد که به آن بگوید چه زمانی باید بپرد اما چون زاویه پرش ثابت است، اپراتور دقیقا می‌داند که ربات در کجا فرود خواهد آمد.

وانگ ادامه داد: در عملیات، جهت پرش ربات را با حرکت چرخ تنظیم می‌کنیم. ما قصد داریم نسخه‌های بعدی ربات را هوشمندتر کنیم تا توانایی غلبه کردن بر موانع را داشته باشد.

پرش بهتر، تطبیق‌پذیری بیشتر

تومرو اولین ربات پرشی جهان نیست اما به گفته وانگ، یک پیشرفت در طرح‌های موجود است که در آن مکانیسم ذخیره انرژی به جای ساخته شدن در خود ساختار، به ربات اضافه می‌شود. وانگ گفت: به واسطه ادغام اسکلت ربات با مکانیسم ذخیره انرژی می‌توانیم انرژی ربات را به طور موثر هنگام فرآیند پرش بهبود ببخشیم.

وی افزود: ربات پرشی می‌تواند وسیله خوبی برای اکتشافات فضایی به ویژه در سیارات دارای گرانش کم باشد. برای اکتشاف آینده سیارات فراخورشیدی، گرانش کم می‌تواند اثر پرش ربات را نیز تا اندازه زیادی افزایش دهد.

این پژوهش در مجله «Advanced Intelligent Systems» به چاپ رسید.