Zainspirowany gepardy, naukowcy zbudować jeszcze najszybciej miękkie roboty

„Gepardy to najszybsze stworzenia na ziemi, a oni czerpią szybkość i siłę z wygięciem ich kolce”, mówi Jie Yin, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczym na North Carolina State University i odpowiada autor pracy na nowy miękkie robotów.

„Byliśmy inspirowane przez geparda stworzyć rodzaj miękkiego robota, który ma sprężyny z napędem,«bistabilny»kręgosłup, co oznacza, że ​​robot ma dwa stany stabilne,” Yin mówi. „Możemy przełączanie między tymi stanami stabilnymi szybko poprzez pompowanie powietrza do kanałów, które wyścielają miękkich silikonowych robota. Przełączanie pomiędzy dwoma stanami wydziela znaczną ilość energii, pozwalając robota do szybko wywierają siłą na ziemi. Dzięki temu robot galopować po powierzchni, co oznacza, że ​​jej nogi opuścić ziemię.

„Poprzednia miękkie roboty były roboty, pozostając w kontakcie z ziemią przez cały czas. To ogranicza ich prędkość.”

Najszybciej miękkie roboty do tej pory może poruszać się z prędkością 0,8 do długości ciała na sekundę na płaskiej, twardej powierzchni. Nowa klasa miękkich robotów, które są nazywane „niestabilności Wykorzystując elastyczne do Amplified Performance” (LEAP), są w stanie osiągnąć prędkość do długości 2,7 ciała na sekundę, ponad trzy razy szybciej, przy niskiej częstotliwości uruchamiania około 3Hz , Te nowe roboty są również zdolne do pracy na stromych wzniesieniach, co może być trudne lub niemożliwe do miękkich robotów, które wywierają mniejszą siłą w stosunku do ziemi.

Te „galopujący” roboty LEAP są długości około 7 cm i waży około 45 gramów.

Badacze wykazali również, że projekt LEAP może poprawić szybkość pływania dla miękkich robotów. Mocowanie płetwy zamiast nóg, robot LEAP mógł pływać z prędkością 0,78 długości ciała na sekundę, w porównaniu do 0,7 długości ciała na sekundę poprzedniego najszybciej pływanie miękkiego robota.

„Mamy również wykazać stosowanie kilku miękkich robotów pracuje razem, jak obcęgi, do obiektów grab,” Yin mówi. „Przez regulacja siły wywieranej przez roboty, byliśmy w stanie obiektów widłowych delikatny jak jajko, a także obiektów o wadze 10 kg lub więcej.”

Naukowcy zwracają uwagę, że praca ta służy jako dowód koncepcji, i są przekonani, że mogą one modyfikować projekt, aby roboty LEAP, które są jeszcze szybsze i bardziej wydajne.

„Potencjalne zastosowania obejmują poszukiwanie i technologii ratunkowych, gdzie prędkość jest niezbędne i robotyki przemysłowej produkcji,” Yin mówi. „Na przykład, wyobraź sobie, robotykę linii produkcyjnej, które są szybsze, ale nadal zdolne do obsługi delikatnych przedmiotów.

„Jesteśmy otwarci na współpracę z sektorem prywatnym do sposobów precyzyjnie dostroić mogą włączyć tę technologię do ich działalności.”

Praca została wykonana przy wsparciu National Science Foundation w ramach grantów 2010717 i 2005374.