A gepárd nyomán

Az új robotot a gepárdok biomechanikája ihlette, és az Észak-Karolinai Állami egyetem tudósai fejlesztették ki. Jelenleg ez a lágyrobot a leggyorsabb, amit betonfelületeken vagy vízben is képes bizonyítani, sőt képes finoman megfogni és felemelni nehéz tárgyakat. A robot 7 centiméter hosszú, súlya kb. 45 gramm, és rugóval működtetett, „bistabil” gerince van. Ez azt jelenti, hogy összesen két stabil állapottal rendelkezik.

Lágyrobot

A lágy robotika a robotika speciális alterülete, melyben a robotok rendkívül rugalmas anyagokból készülnek, hasonlóan az élő organizmusokban előforduló szövetekhez.

A lágy robotika nagymértékben merít abból, ahogyan az élő szervezetek mozognak és alkalmazkodnak a környezetükhöz. A merev anyagból épített robotokkal szemben a lágyrobotok nagyobb rugalmasságot és alkalmazkodóképességet tesznek lehetővé a feladatok elvégzéséhez, valamint megnövelt biztonságot jelentenek, ha az emberek körül dolgoznak. Ezek a jellemzők lehetővé teszik potenciális felhasználásukat orvostudomány és a gyártás területén.

Jie Yin, az Észak-Karolinai Állami Egyetem mechanikai és repülőmérnöki karának adjunktusa elmondta: „Gyorsan válthatunk ezek között a stabil állapotok között, ha a levegőt olyan csatornákba pumpáljuk, amelyek a puha, szilikon robot belsejében futnak. A két állapot közötti váltás jelentős mennyiségű energiát szabadít fel, lehetővé téve a robot számára, a gyors erőkifejtést a talaj ellenében. Ez lehetővé teszi a robot számára, hogy a galoppozzon a felületeken, úgy, hogy a lábai elhagyják a talajt. A korábbi lágyrobotok inkább kúsztak, folyamatos érintkezésben a talajjal. Ez persze korlátozta a sebességet.” 

Rugalmas instabilitás

A lágyrobotoknak ez az új osztálya, amelyet “Leveraging Elastic instabilities for Amplified Performance”-nak (kb. rugalmassági instabilitás használata a teljesítmény növeléséért - LEAP) hívnak,  alacsony, kb. 3 Hz működési frekvencián, másodpercenként akár 2,7 tized testhossz per másodperc haladási sebességet is képes elérni, ami több mint háromszor gyorsabb, mint az előző generáció sebessége. Ezek az új robotok meredek lejtőkön is képesek felfelé futni, ami kihívást jelenthet vagy egyenesen lehetetlen olyan lágyrobotok számára, amelyek kevesebb erőt képesek kifejteni a talajjal szemben."

Yin szerint: 

„Demonstráltuk több lágyrobot együttes használatának előnyeit is, fogóeszközeikkel tárgyak megragadása közben. A robotok által kifejtett erő behangolásával képesek voltunk olyan érzékeny tárgyakat megemelni, mint egy tojás, de 10 kilogramm súlyú vagy nehezebb tárgyakat is.”

A tudósok hozzátették, hogy ez a munka az ötlet bizonyítékaként szolgál, és ideális esetben a kialakítás módosításával még gyorsabb és figyelemre méltóbb LEAP robotok érkezhetnek. Yin azt mondta: „A potenciális alkalmazások között szerepelnek a keresési és mentési technológiák, ahol a sebesség nélkülözhetetlen, valamint az ipari robotika. Képzeljünk el például egy gyorsabb, de a törékeny tárgyak kezelésére még mindig képes gyártósor robotikát.”

A kutatási eredmények a ScienceAdvances folyóiratban jelentek meg.

(Forrás: TechExplorist Képek: NCS Uni)