روباتی به میزان حشره و به چابکی یوزپلنگ ابداع شد - مجله یک کامپیوتر

بسیاری از حشرات و عنکبوت ها توانایی عجیبی در بالا رفتن از دیوار و راه رفتن وارونه روی سقف ها دارند. پاهای چسبنده به آنها یاری می نماید تا روی سطوحی راه بروند که انسان جرات قدم زدن روی آنها را ندارد.

مهندسان دانشگاه کالیفرنیا، برکلی(UCB)، از این اصل موسوم به چسبندگی الکترواستاتیک(Electrostatic Adhesion)، برای ابداع روباتی به میزان یک حشره استفاده کردند که می تواند به چابکی یک یوزپلنگ، جهت خود را عوض کند. این ویژگی، توانایی عبور از زمین های پیچیده و دوری از موانع غیرمنتظره را برای روبات فراهم می نماید.

این روبات، از یک ماده نازک و لایه بندی شده ساخته شده است که با به کارگیری ولتاژ برق، خم و منقبض می گردد. این گروه پژوهشی در مقاله سال 2019 خود نشان دادند که این طراحی ساده را می توان برای ابداع روباتی به میزان یک سوسک به کار گرفت که می تواند با سرعت 1،5 مایل در ساعت روی یک سطح صاف حرکت کند. این سرعت، به سرعت حرکت سوسک های زنده شباهت دارد و سرعت آن نسبت به سایر روبات هایی که در مقیاس حشرات ساخته می شوند، بیشتر است.

پژوهشگران در این پروژه نو، دو پد الکتروستاتیک را به روبات اضافه کردند. اعمال ولتاژ در هر یک از پدها، نیروی الکترواستاتیک میان پد و سطح را افزایش داد و موجب شد که پد، محکم تر به سطح بچسبد و بقیه قسمت های ربات را به چرخش در اطراف وادار کند.

این دو پد، امکان کنترل کامل راستا روبات را برای اپراتورها فراهم می نمایند و به ربات امکان می دهند تا چرخش خود را با شتابی بیش از شتاب حشرات انجام دهد.

لیوی لین(Liwei Lin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: روبات اصلی ما توانست بسیار سریع حرکت کند اما ما نتوانستیم حرکت آن به راست یا چپ را کنترل کنیم؛ به همین علت روبات گاهی اوقات به صورت تصادفی حرکت می نماید.

وی اضافه کرد: روبات های کوچک و قوی از این دست می توانند برای عملیات جستجو و نجات یا سایر شرایط خطرناک مانند نشت احتمالی گاز، گزینه های ایده آلی باشند.

اگرچه پژوهشگران در این پروژه، ربات هایی را به نمایش گذاشتند که به واسطه یک سیم برق کنترل می شد اما یک نسخه غیرمتصل هم ابداع کردند که می تواند در حال حمل کردن یک حسگر گاز، با یاری نیروی باتری، تا 19 دقیقه و تا مسافت 31 متر کار کند.

لین ادامه داد: یکی از عظیمترین چالش ها در حال حاضر، ساخت روبات هایی در مقیاس کوچکتر است که قدرت و کنترل ربات های عظیمتر را دارند. با استفاده از یک ربات عظیم تر، داشتن یک باتری عظیم و یک سیستم کنترل امکان پذیر است اما اگر بخواهیم همه چیز را در مقیاس کوچکتر ارائه دهیم، تحمل وزن این تجهیزات برای روبات سخت خواهد بود و ربات به کندی حرکت خواهد نمود. ربات ما بسیار سریع و کاملا قوی است و به نیروی کمی احتیاج دارد؛ به همین علت، امکان حمل حسگرها و تجهیزات الکترونیکی و بعلاوه حمل باتری را خواهد داشت.

این پژوهش، در مجله Science Robotics به چاپ رسید.،ایرنا

گروه ساختمانی ابان