خبرگزاری دانشجوشگفتی کوچک اما هوشمند: رباتی که به گرما، رطوبت و مغناطیس واکنش نشان می‌دهد
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان چینی نسل جدیدی از ربات‌های نرم دوزیست با واکنش سه‌گانه را طراحی کرده‌اند که برای محیط‌های متنوع طراحی شده‌اند.
این ربات‌ها چابکی فوق‌العاده و مهارت تطبیقی بهترین موجودات طبیعت، مانند مورچه‌ها و سوسک‌های چرخان، را تقلید می‌کنند.
تیمی از دانشگاه صنعتی گوانگدونگ و دانشگاه پلی‌تکنیک گوانگدونگ در چین، این پیشرفت را در ۲۹ سپتامبر اعلام کردند.
روزی، ممکن است دسته‌های ربات‌های کوچک، نه ماشین‌های حجیم، در آینده به واکنش در برابر بلایا، نظارت بر محیط زیست و اقدامات پزشکی کمک کنند.
عضله مصنوعی
در سال‌های اخیر، علاقه به رباتیک نرم به طور چشمگیری افزایش یافته است.
برای مثال، سال گذشته، محققان کره جنوبی دسته‌های کوچکی از ربات‌ها را توسعه دادند که از میدان‌های مغناطیسی برای انجام وظایفی مانند حمل اشیاء و رفع گرفتگی لوله‌ها استفاده می‌کردند.
این ماشین‌ها از «مواد سازگار» طراحی شده‌اند که می‌توانند تغییر شکل دهند، در فضا‌های تنگ جا شوند و با اشیاء ظریف به طور ایمن تعامل داشته باشند.
در حال حاضر، اکثر ربات‌های نرم به نقش‌های تخصصی محدود می‌شوند. برای مثال، این ربات‌ها به یک محرک واحد (مانند نور یا گرما) واکنش نشان می‌دهند و به یک محیط واحد، زمین یا آب، محدود هستند.
تلاش برای ترکیب این قابلیت‌ها اغلب منجر به سیگنال‌های متناقض و عملکرد غیرقابل اعتماد می‌شد.
محققان در بیانیه مطبوعاتی توضیح دادند: «بنابراین، چالش اصلی، توسعه یک سیستم یکپارچه بوده است که بتواند چندین «حس» محیطی را به طور هماهنگ ادغام کند و یک ربات نرم را قادر سازد تا در مرز پویای بین آب و خشکی، سازگار شود و به طور منسجم عمل کند.
این تیم از چگونگی تفسیر مداوم و هم افزایی حشرات از محیط اطراف خود الهام گرفته است.
هدف، ساخت یک ربات نرم بود که بتواند چندین سیگنال محیطی را همزمان حس کرده و به آنها واکنش نشان دهد.
این امر منجر به توسعه یک فیلم کامپوزیتی چندلایه شد که به عنوان یک «عضله مصنوعی» پیشرفته عمل می‌کند.
جالب اینجاست که طراحی جدید به طور مرتب پاسخ‌های مختلف ربات را از هم جدا نگه می‌دارد و مشکل تداخل را که ربات‌های قبلی را محدود می‌کرد، حل می‌کند.
این ربات از گام‌های غلتشی قوی استفاده می‌کند
این ربات تازه ساخته شده تنها ۸ میلی‌گرم وزن دارد.
فرآیند ساخت با یک فیلم پلی‌آمید (PI) معمولی آغاز می‌شود که از نظر شیمیایی اصلاح شده تا لایه‌ای از اسید پلی‌آمیک (PAA) ایجاد کند که به تغییرات دما و رطوبت بسیار پاسخگو است.
یک لایه لاستیک سیلیکونی جداگانه، که با ذرات مغناطیسی نئودیمیوم آهن بور (NdFeB) جاسازی شده است، به فیلم PI-PAA متصل می‌شود.
این «ساندویچ سه‌لایه» مجموعه‌ای قدرتمند از پاسخ‌ها را فراهم می‌کند: دما، رطوبت و میدان‌های مغناطیسی.
روی سطح آب، به سرعت‌هایی تا ۹.۶ سانتی‌متر بر ثانیه می‌رسد - «عملکردی قابل مقایسه با سوسک‌های چرخان واقعی».
این ربات هنگام هدایت توسط یک میدان مغناطیسی چرخان، از گام‌های غلتشی قوی استفاده می‌کند. این حرکت به آن اجازه می‌دهد تا بر زمین‌های مختلف، از جمله بالا رفتن از شیب‌ها و انتقال بین آب و خشکی، تسلط یابد.
جالب اینجاست که به اندازه کافی قوی است که بتواند باری به وزن ۲.۵ برابر وزن بدن خود را حمل کند.
این ربات با حمل یک سنگریزه کوچک در زمین‌های چالش‌برانگیز، حرکت از آب به خشکی و دوباره به آب، توانایی خود را ثابت کرد.
در این آزمایش، ربات محموله خود را دقیقاً با پاسخ به یک پالس کوتاه از نور نزدیک به مادون قرمز آزاد کرد. نور گرما تولید کرد و باعث تغییر شکل شد که باعث باز شدن ربات شد.
پس از این، ربات به شکل اولیه خود بازگشت و تحت هدایت مغناطیسی عقب‌نشینی کرد و چرخه کامل جمع‌آوری، حمل و نقل و تحویل هدفمند را تکمیل کرد.
این ماشین‌های سازگار می‌توانند در محیط‌هایی که در حال حاضر برای انسان‌ها یا ربات‌های معمولی بسیار خطرناک یا غیرقابل دسترس هستند، مستقر شوند.
محققان آینده‌ای را تصور می‌کنند که در آن می‌توان از این ربات‌ها برای انجام وظایفی مانند بررسی سازه‌های غرق‌شده، ردیابی آلودگی تالاب‌ها و کمک به تلاش‌های امدادرسانی در بلایای طبیعی استفاده کرد.
