Életeket is menthet a gyorsan és jól manőverező apró robot

2021. július 12. 17:45
A Science Robotics folyóiratban megjelenet cikk szerint a Berkeley Egyetem (hivatalos nevén University of California, Berkeley) mérnökei egy apró, könnyű és fürge robotot hoztak létre, mely tökéletesen irányítható, és elképesztő mozgékonysággal bír, a lábai és a felületek közötti elektrosztatikus erőhatás miatt. Az újító technológiának köszönhetően a robot másodpercek alatt képes kitalálni egy Lego labirintusból.

A gepárdok és a rovarok tulajdonságait ötvözi a szerkezet

Sok rovar és pók rendelkezik azzal a képességgel, hogy akadálytalanul sétálhat bármilyen falfelületen, akár fejjel lefelé, a gravitációval dacolva is. Ezt a tulajdonságot speciális tapadókorongjaiknak köszönhetik. Szintén az ekkor ható elektrosztatikus erőt, használták fel a Berkeley Egyetem mérnökei, hogy létrehozzanak egy olyan rovarméretű robotot, amely egy gepárd mozgékonyságával képes kanyarodni és irányt változtatni. Így bámulatos gyorsasággal és ügyességgel tud átvágni a legnehezebb terepen is úgy, hogy bármilyen akadályt egy pillanat kikerül. 

A leggyorsabb apró robot eddig a világon

A robot vékony, réteges anyagból készült, amely meghajlik és összehúzódik elektromos feszültség hatására. Egy 2019-es tanulmányban a kutatócsoport bebizonyította, hogy ez az egyszerű kialakítás felhasználható egy csótány méretű robot létrehozására, amely 20 testhossz/másodperc, azaz körülbelül 2,5 kilométer/órás sebességgel tud suhanni egy sífelületen. Ez majdnem eléri a valódi, élő csótányok sebességét, és meghaladja minden eddigi rovar méretű robot relatív gyorsaságát. 

Az elektrosztatikus erő volt a kulcs

Az új tanulmány szerint most a kutatócsoport két elektrosztatikus párnát helyezett a robot lábaira. Ha ezek közül valamelyik feszültség alá kerül, akkor megnő az elektrosztatikus erő a párna és az adott felület között, ezáltal a láb szilárdabban tapad a felülethez. Így pedig a robot többi részét arra kényszeríti, hogy a láb mentén elforduljon. Ezeknek a párnáknak a segítségével az operátorok teljes körűen irányításuk alatt tudják tartani a robot mozgását, és lehetővé teszik számára, hogy centripetális gyorsulással forduljon, melynek a sebessége így meghaladja a legtöbb rovarét. 

A mozgékonyság terén értek el hatalmas fejlődést

Liwei Lin, a Berkeley gépészmérnök professzora szerint, az eredeti robot nagyon gyorsan tudott ugyan mozogni, de nem igazán tudták kontrollálni a mozgását, esetleges volt, hogy épp jobbra vagy balra halad. Ez azért is volt, mert nem látták el megfelelő irányító rendszerrel, illetve, ha a gyártás során nem sikerült teljesen szimmetrikusra a szerkezet, akkor a súlykülönbség miatt valamelyik oldalra húzott a mozgása. Így szerinte az új eszköz legfontosabb újítása, hogy kiegészítették ezekkel a párnácskákkal, amelyet már lehetővé teszik, hogy nagyon gyors manőverező mozdulatokat is végre tudjon hajtani a robot. 

Veszélyes küldetésekre is alkalmas

A szerkezet nem csak fürgén vált irányt, de egyszerű kialakításának köszönhetően azt is könnyedén túlélheti, ha egy 120 kilós ember rálép. Lin szerint, az ilyen kicsi, robosztus robotok ideálisak lehetnek kutatási és mentési műveletek végrehajtásához, vagy olyan veszélyes helyzetek során is bevethetőek, mint például egy gázszivárgás megszüntetése. A professzor úgy gondolja, az egyik legnagyobb kihívás manapság, hogy olyan kisebb méretű robotokat gyártsanak, amelyek rendelkeznek a nagyobb társaikra jellemző erővel és irányíthatósággal. 

Hiszen egy nagyobb szerkezetbe lényegesen könnyebb beépíteni magasabb minőségű akkumulátorokat és vezérlőrendszereket, viszont amikor kifejezetten az a cél, hogy egy robot minél kisebb legyen, akkor minden alkatrész méretét és súlyát a végletekig minimalizálni kell. Ettől aztán többségük csak lassan és nehézkesen képes mozogni. Lin szerint viszont az általuk készített robot nagyon gyors és elég erős, miközben rendkívül kis mennyiségű energiát használ fel, így alkalmas a szükséges érzékelők, az elektronika és egy akkumulátor szállítására is. 

 


Kedvelje a Makronómot Facebookon!



Összesen 1 komment

Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja.
Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!

A kommentek nem szerkesztett tartalmak, tartalmuk a szerzőjük álláspontját tükrözi.
Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!

Bejelentkezés