جنرال لواء

يمكن لهذه العضلات الروبوتية فائقة المرونة أن تصلح نفسها تمامًا مثل البشر


التقى فريق من الباحثين الجامعيين في قبو منذ ما يقرب من عامين ، ولم يبحثوا عن شيء سوى الروبوتات عالية الجودة. جاءت أموال البحث من تمويل الشركات الناشئة بدلاً من الاستثمارات الحكومية الضخمة ، ولم يشارك معظم الفريق من قبل في تأليف بحث. ومع ذلك ، فإن إبداعات هؤلاء المهندسين من جامعة كولورادو بولدر أعطت الروبوتات القدرة على أن تصبح أكثر إنسانية.

في أحدث أعداد علم و علم الروبوتات وصف الباحثون أسلوبهم الجديد في العضلات الآلية اللينة. العضلة عبارة عن سلسلة من الأكياس التي تعمل بالوقود الزيتي والتي تعمل بسبب التيار الكهربائي. المشغل نفسه قوي (إن لم يكن أقوى) من العضلات البشرية ويمكنه أيضًا سحب المزيد من الانقباضات في الثانية.

يُطلق على النوع الجديد من عضلات الروبوت اسم المشغلات الكهروستاتيكية "المضخمة هيدروليكيًا ذاتية الشفاء" - أو HASEL - ولديه القدرة على إعادة التفكير في كيفية صنع الروبوتات المرنة.

قال بوبي براون ، عميد كلية الهندسة والعلوم التطبيقية في CU Boulder ، "[هؤلاء المهندسين] يساعدون في خلق مستقبل من الروبوتات المرنة التي تشبه الإنسان بدرجة أكبر والتي يمكن استخدامها لتحسين حياة الناس ورفاههم. "هذا النوع من البحث هو قوة أساسية متعددة التخصصات لكليتنا."

مثل الكثير من ابتكارات الروبوتات الأخرى ، يستمد هذا المشروع إلهامه من الطبيعة. من الناحية المثالية ، أراد الفريق من مجموعة أبحاث Keplinger في جامعة كاليفورنيا في بولدر أن يكون المشغل مرنًا مثل الأخطبوط ، وقويًا مثل الفيل ، وسريعًا مثل الطائر الطنان.

قال كريستوف كيبلنجر ، كبير مؤلفي الورقتين ، وأستاذ مساعد في قسم الهندسة الميكانيكية وزميل في برنامج علوم وهندسة المواد: "نستمد إلهامنا من القدرات المذهلة للعضلات البيولوجية".

"تعمل مشغلات HASEL على تضافر قوى المشغلات الكهروستاتيكية الناعمة والمرنة ، وبالتالي تجمع بين التنوع والأداء الذي لم يسبق له مثيل من قبل أي عضلة صناعية أخرى."

في الورقة ، قام الفريق بتفصيل الطرق المختلفة التي تتحرك بها العضلات الرقيقة والشفافة. هناك ثلاثة تصميمات رئيسية لمشغل هازل. كان أحدهما عبارة عن عضلة على شكل دونات مع أقطاب كهربائية على الجانب. التصميم الثاني هو وجود موصلات أيونية في جميع الجيوب السائلة في مادة قابلة للتمدد. التصميم الثالث يسمى مشغل Peano-HASEL ويتضمن ثلاثة مستطيلات صغيرة مملوءة بالسائل. تتقلص هذه الأكياس عند اصطدامها بالكهرباء.

قال إريك أكوم ، طالب الدكتوراه في مجموعة كيبلنجر: "إن القدرة على إنشاء مشغلات ناعمة تعمل بالكهرباء ترفع جالونًا من الماء عدة مرات في الثانية أمر لم نشهده من قبل. تُظهر هذه العروض التوضيحية الإمكانات المثيرة لـ HASEL". والمؤلف الرئيسي لعلم ورقة. "يمثل الجهد العالي المطلوب للتشغيل تحديًا للمضي قدمًا. ومع ذلك ، فإننا نعمل بالفعل على حل هذه المشكلة وصممنا أجهزة في المختبر تعمل بخُمس الجهد المستخدم في هذه الورقة."

تنبع المشكلات التقليدية المتعلقة بالروبوتات من القدرة على توسيع نطاق المشروع مع الحفاظ على انخفاض التكاليف. ومع ذلك ، فإن الباحثين من CU Boulder ليس لديهم هذه المشكلة بالضبط.

قال نيكولاس كيلاريس ، وهو أيضًا طالب دكتوراه في مجموعة Keplinger والمؤلف الرئيسي لكتاب "يمكننا تصنيع هذه الأجهزة مقابل حوالي 10 سنتات ، حتى الآن".علوم الروبوتاتدراسة. "المواد منخفضة التكلفة وقابلة للتطوير ومتوافقة مع تقنيات التصنيع الصناعية الحالية."

لذلك ، قالوا إن المزيد من البحث سيتم إنفاقه في محاولة لتحسين المواد المستخدمة وأيضًا إنشاء أفضل مزيج ممكن من الأشكال لتحسين كفاءة مشغل HASEL.


شاهد الفيديو: أشياء رهيبة وصادمة يمكن ان تفعلها هذه الإنسانة الآلية. جنون مخترعي الروبوت!! (سبتمبر 2021).