رباتیک‌ها ربات قورباغه‌مانند کوچکی را به نمایش گذاشتند که می‌تواند روی سطوح خیس بپرد و شنا کند.

پادشاهی حیوانات طی سال‌ها بر روی چندین طراحی روبات‌ها تأثیر گذاشته است تا چالش‌های اساسی در پیشرانه و حرکت را حل کند - از اسب گرفته تا حشرات. اکنون، قورباغه ها آخرین موجوداتی هستند که الهام بخش رباتیک ها هستند.

همانطور که در مطالعه جدیدی که در 18 سپتامبر در ژورنال Science Advances منتشر شد، مشاهده شد، محققان بررسی کردند که چگونه میله های الاستیک خم شده می تواند یک "حرکت کوبنده" ایجاد کند که یک ربات کوچک را قادر به پریدن یا شنا کردن می کند. دانشمندان در این مطالعه گفتند که این مکانیسم می تواند برای بهبود ربات هایی با قدرت محدود و ربات هایی که نیاز به عبور از زمین های ناهموار و حتی آب دارند، استفاده شود.

آنها همچنین یک نمونه اولیه برای نمایش کار ساختند. وزن این ربات به اندازه کف دست فقط 3.4 اونس یا تقریبا به اندازه یک عرشه ورق بازی است. تقریبا سه طول بدن در ثانیه حرکت می کند - با پرش های کوتاه خود را به جلو پرتاب می کند.

Xiaonan (Sean) Huang، استادیار رباتیک در دانشگاه میشیگان و نویسنده اول این مطالعه، در بیانیه ای گفت: "فرصت گسترده تر این است که به مکانیک ربات اجازه دهیم برخی از کارهایی را انجام دهد که در غیر این صورت نیازمند موتورهای بزرگتر یا کنترل پیچیده تر است."

هوانگ توضیح داد: «با برنامه‌ریزی زمانی که یک ساختار الاستیک انرژی را ذخیره می‌کند و به سرعت آزاد می‌کند، می‌توانیم به ربات‌های کوچک دسترسی به حرکات قدرتمند و قابل تکرار بدون نیاز به خروجی زیاد از موتور را بدهیم.» در آینده، این اصل می‌تواند برای روبات‌هایی مفید باشد که باید در زمین‌های به هم ریخته حرکت کنند، بر موانع غلبه کنند، به سرعت تغییر جهت دهند یا در زمین و آب کار کنند.»

حرکات ضربه ای

به گفته متخصصان رباتیک، هنگامی که یک میله انعطاف پذیر خم می شود و انتهای آن می چرخد، در نهایت می تواند به نقطه ای برسد که شکل آن را تغییر دهد تا کشش ایجاد شده را آزاد کند. با این حال، این تغییر همیشه به یک شکل اتفاق نمی افتد. برخی از ترکیبات خمش و پیچش باعث می شود که میله به تدریج شکل خود را تغییر دهد، در حالی که ترکیبات دیگر آن را مجبور می کنند که به سرعت از یک شکل به شکل دیگر بچسبد، با پتانسیل ایجاد یک فشار قوی.

این تیم از مدل سازی کامپیوتری و آزمایش با یک بازوی رباتیک برای تغییر شکل مکرر میله ها و یافتن شکل بهینه استفاده کردند. تیم گزارش داد که در این مورد، آنها روی یک مارپیچ شبیه به فنر مارپیچ قرار گرفتند تا حداکثر انرژی را به میله آزاد کنند.

با مکانیزم پیشرانه ایده آل، این تیم سپس ربات های واقعی را طراحی و ساختند که از میله های گیره برای پرش استفاده می کردند. آن‌ها این میله‌ها را به یک موتور دوار وصل کردند و میله‌های خمیده آن‌ها تا زمانی که حرکت کوبیدن را ایجاد کردند، پیچ خوردند. سپس، موتور پیچ را باز کرد و میله را دوباره منقبض کرد.

داستان های مرتبط

دانشمندان بدن ربات بهینه را پیدا کردند که دارای 20 پا است - تماشا کنید که از دیوارها بالا می رود و از میان درختان حرکت می کند.

تکنیک جدید هوش مصنوعی به ربات‌ها کمک می‌کند تا وظایف خود را دو برابر سریع‌تر انجام دهند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا از قبل فکر کنند.

ربات ترسناک مبتنی بر هوش مصنوعی انسان مانند وارد تولید انبوه در چین می شود - سازندگان آن می گویند به زودی می تواند در خانه به شما کمک کند

خالد جاوید، دانشیار دانشکده مهندسی UCLA و نویسنده اول این مطالعه، در بیانیه گفت: «از آنجایی که قوانین طراحی به شکل میله و نحوه حرکت انتهای آن بستگی دارد، آنها در اندازه ها و مقیاس های مختلف کار می کنند. جاوید، که آزمایشگاهش روی شبیه‌سازی و آزمایش‌های بازوی ربات کار می‌کرد، گفت.

شکل نهایی نمونه اولیه یک ربات قورباغه مانند با یک جفت میله گیر در پشت بدنه اصلی آن بود. آزمایش‌ها شامل پریدن روی طیف وسیعی از سطوح، از جمله مواد جامد مانند چوب و شیشه، و همچنین سطوح نرم و لغزنده‌تر که از موادی مانند چرم استفاده می‌کردند، بود. دانشمندان همچنین ربات را در فضای باز روی ماسه و چمن آزمایش کردند و خاطرنشان کردند که این ربات حتی می تواند از پله ها بالا و پایین برود و با اتصالات پارویی، شنا کند.

تیم با استفاده از تنها یکی از میله های گیر، ربات را قادر ساخت تا بچرخد و با یک کنترل از راه دور، مسیر کوچکی از موانع را طی کند.