ساخت حشره رباتیک نرم با عضلات مصنوعی

پژوهشگران مؤسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) یک حشره رباتیک فوق سبک ساخته‌اند که با استفاده از عضلات مصنوعی نرم می‌تواند با سرعت ۳ سانتی‌متر در ثانیه روی انواع مختلف سطوح حرکت کند. حتی اگر این ربات را با مگس‌کش له کنید، همچنان به حرکت خود ادامه می‌دهد. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

ساخت حشره رباتیک نرم با عضلات مصنوعی

گروهی از حشرات رباتیک را تصور کنید که اطراف ما حرکت می‌کنند و وظایف مختلفی را انجام می‌دهند. ممکن است شبیه داستان‌های علمی به نظر برسد، اما به واقعیت بسیار نزدیک است.

پژوهشگران دانشکده مهندسی EPFL یک حشره رباتیک نرم ایجاد کرده‌اند که با سرعت ۳ سانتی‌متر در ثانیه توسط عضلات مصنوعی حرکت می‌کند. این گروه دو نسخه از این ربات نرم با نام DEAnsect تولید کردند. نخست با استفاده از سیم‌های بسیار نازک اما بسیار مستحکم. این ربات را می‌توان تا کرد، با یک مگس‌کش یا توسط کفش له کرد، بدون اینکه بر توانایی حرکت آن تأثیر بگذارد. حالت دوم یک مدل آزاد است که کاملاً بی‌سیم، خودکار و با وزن کمتر از یک گرم است. این ربات باتری و تمام اجزای الکترونیکی را در پشت خود حمل می‌کند. این حشره هوشمند مجهز به میکروکنترلر برای مغز و عکسبرداری به عنوان چشم است که به آن اجازه می‌دهد الگوهای سیاه و سفید را بشناسد. DEAnsect قادر است از هر خط ترسیم شده روی زمین پیروی کند.

DEAnsect توسط گروهی در آزمایشگاه مبدل‌های نرم (LMTS) ساخته شده است، که با آزمایشگاه محرک‌های یکپارچه (LAI) در EPFL و همکارانی از دانشگاه Cergy-Pontoise، فرانسه همکاری می‌کنند. این پژوهش در Science Robotics منتشر شده است.

پیشرانه لرزشی

DEAnsect به محرک الاستومر دی‌الکتریک (DEAs)، نوعی عضله مصنوعی به نازکی مو که از طریق ارتعاشات ربات را به جلو سوق می‌دهند، مجهز است. این DEAها دلیل اصلی سبک و سریع بودن این حشره است. آنها همچنین امکان حرکت روی انواع مختلف سطوح از جمله سطوح زبر و مواج را فراهم می‌کنند.

ساخت حشره رباتیک نرم با عضلات مصنوعی

عضلات مصنوعی از غشای الاستومر پیچیده شده در میان دو الکترود نرم تشکیل شده است. در صورت اعمال ولتاژ، الکترودها به یکدیگر جذب می‌شوند و غشا را فشرده می‌کنند و هنگام خاموش شدن ولتاژ به حالت اولیه خود باز میگردد. این حشره دارای چنین عضلاتی برای هر سه پا است. حرکت با خاموش و روشن شدن بسیار سریع ولتاژ، بیش از ۴۰۰ بار در ثانیه، ایجاد می‌شود.

ساخت حشره رباتیک نرم با عضلات مصنوعی

این گروه از روش‌های نانو ساخت برای فعال کردن عضلات مصنوعی در ولتاژهای نسبتاً کم، با کاهش ضخامت غشای الاستومر و تولید الکترودهای نرم و بسیار رسانا استفاده کرده‎اند که تنها چند مولکول ضخامت دارند. این طراحی هوشمندانه به پژوهشگران این امکان را داد تا از میزان منبع انرژی بطور چشمگیری بکاهند. Herbert Shea، مدیر LMTS، توضیح می‌دهد: «DEAها به طور کلی با چندین کیلوولت کار می‌کنند، که به یک منبع تغذیه بزرگ نیاز دارند. طراحی ما ربات را، که تنها ۰٫۲ گرم وزن دارد، قادر ساخت هر آنچه که لازم است در پشت خود حمل کند. این روش امکانات جدیدی را برای استفاده گسترده از DEAها در رباتیک فراهم آورده است. از جمله برای گروه حشرات رباتیک هوشمند، برای بازرسی یا تعمیر از راه دور و یا حتی برای دستیابی به درک عمیق‌تر از کلنی حشرات از طریق ارسال یک ربات برای زندگی در میان آنها.».

وی ادامه داد: «ما در حال کار روی یک نسخه آزاد و کاملاً نرم با دانشگاه استنفورد هستیم. در طولانی مدت، ما قصد داریم حسگرها و فرستنده‌های جدیدی بر روی این حشرات قرار دهیم تا آنها بتوانند به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند».


بیشتر بخوانیم:

>> نخستین میکروربات با ماهیچه های نرم: RoboBee

>> ساخت رباتی نرم با قابلیت های عصبی


منبع: news.epfl.ch

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *