Змест[Схаваць][Паказаць]
Што прыходзіць на розум, калі вы чуеце слова «робататэхніка»? Большасць людзей уявіць сабе металічную машыну, якая працуе ад электрычнасці. Нягледзячы на тое, што зроблена шмат прагрэсу для стварэння тыпаў робатаў, якія звычайна можна ўбачыць у навуковай фантастыцы, ёсць яшчэ адна галіна робататэхнікі, якая можа вас здзівіць.
У апошнія некалькі гадоў назіраецца рост цікавасці да мяккацелая робататэхнікі. Гэтыя тыпы робатаў могуць быць дасягнуты рознымі спосабамі. Тым не менш, агульнай тэмай з'яўляецца выкарыстанне пругкіх матэрыялаў для стварэння робатаў, якія адначасова бяспечныя і адаптуюцца ў розных кантэкстах.
Традыцыйныя робаты з жорсткім корпусам, такія як тое, што вы можаце знайсці на паўаўтаматызаванай фабрыцы, часта не падыходзяць для пэўных умоў. Гэтыя тыпы робатаў звычайна залежаць ад дакладных рухаў і алгарытмаў для прадухілення сутыкненняў. Матэрыял, які выкарыстоўваецца, таксама можа зрабіць яго небяспечным пры выкарыстанні паблізу людзей.
Ёсць шмат даследчых лабараторый па ўсім свеце, якія спрабуюць стварыць ідэальнага робата з мяккімі целамі.
У гэтым блогу мы разгледзім нядаўнюю распрацоўку Кітайскага ўніверсітэта Ганконга - так званы магнітны робат-слізь. Мы таксама вывучым практычнае прымяненне новай тэхналогіі і яе цяперашнія абмежаванні.
Што такое Soft Robotics?
Мяккая робататэхніка - гэта падполле робататэхнікі, якое накіравана на праектаванне і распрацоўку робатаў, якія складаюцца з сумяшчальных матэрыялаў.
Што мы маем на ўвазе пад адпаведнасцю? Тэрмін «сумяшчальны» ў машынабудаванні адносіцца да тыпу механізму, які дасягае руху праз пругкую дэфармацыю. Гэта ў адрозненне ад тыповых цвёрдых тэл, якія вы можаце ўбачыць у цяперашніх робатах.
Хаця многія робаты з цвёрдым корпусам стратэгічна выкарыстоўваюць мяккія кампаненты, даследаванні ў галіне мяккай робататэхнікі звычайна накіраваны на стварэнне цалкам мяккай машыны.
Вам можа быць цікава, як будзе рухацца мяккі робат. Даследчыкам прыйшлося распрацаваць новыя спосабы кіравання мяккімі робатамі без металічнага каркаса, звычайнага для многіх жорсткіх робатаў.
Некаторыя даследчыкі выкарыстоўваюць электрастатычную сілу для змены формы матэрыялаў. Іншыя мяккія робаты выкарыстоўваюць спецыяльныя палімеры, якія могуць змяняць форму пры награванні матэрыялу. Гэтыя матэрыялы запомняць сваю першапачатковую форму нават пасля шматлікіх перападаў тэмператур.
Выкарыстанне магнітнага прывада
Даследчыкі таксама заняліся стварэннем мяккіх робатаў з магнітным прывадам. Даследчыкі з Кітайскага ўніверсітэта Ганконга з'яўляюцца піянерамі новая форма мяккацелых робатаў якія выкарыстоўваюць магніты для кіравання неньютоновским робатам "слізь" на аснове вадкасці.
Даследчыкі паспрабавалі выкарыстаць іншы тып матэрыялу з папярэдніх даследаванняў магнітных мяккацелых робатаў.
У папярэдніх даследаваннях выкарыстоўваўся сілікон або феравадкасць, якія пастаўляліся з іх абмежаваннямі. Мяккія робаты на аснове эластамера або сілікону мелі абмежаваную здольнасць да дэфармацыі, у той час як феравадкасць лічылася занадта нестабільнай для многіх выпадкаў выкарыстання.
Даследчыкі з Ганконга стварылі слізь з сумесі полівінілавага спірту (ПВС) і буры. У вадкасць змешаны драбнюткія магнітныя часціцы, якія дазволілі даследчыкам маніпуляваць вадкасцю з дапамогай магнітнага поля.
Неньютоновская вадкасць валодала ўласцівасцямі самааднаўлення, якія дазвалялі робату злучацца з іншымі асобнымі часткамі і аб'ядноўвацца ў цэлае.
Прыкладанні і абмежаванні
Здольнасць робата перамяшчацца па вузкіх каналах прывяла да некаторых магчымых прымянення ў галіне аховы здароўя.
Напрыклад, робат-слізь можа быць праглынуты чалавекам і выкарыстоўвацца для здабывання шкодных прадметаў без хірургічнага ўмяшання.
Даследчыкі таксама паказалі ў сваёй працы, што выкарыстоўваная вадкасць таксама праводзіць. Гэта азначае, што магнітная слізь можа дзейнічаць як пераключальнік ланцуга і, магчыма, як сродак для рамонту пашкоджанай схемы.
Магнітная слізь можа дзейнічаць як датчык руху, які можа адаптавацца да выгібу і дынамічных механічных умоў.
Нягледзячы на тое, што ўсе гэтыя прыкладанні шматспадзеўныя, у лепшым выпадку ўсё яшчэ з'яўляюцца прапановамі, і трэба будзе правесці дадатковыя даследаванні, каб яшчэ больш палепшыць прадукцыйнасць робата-слізі.
Даследчыкі адзначылі, што слізь сама па сабе таксічная і ў цяперашні час непрыдатная для выкарыстання ў арганізме чалавека. Магнітныя часціцы, якія кантралююць слізь, робяць слізь-робата таксічным. Даследчыкам неабходна было дадаць пласт кремнеземного пакрыцця, каб зрабіць слізь бяспечнай для выкарыстання.
заключэнне
Вобласць мяккай робататэхнікі яшчэ адносна новая, але ўжо шматабяцальная. Патэнцыйнае выкарыстанне робатаў з мяккім целам у медыцынскіх і хірургічных мэтах можа прывесці да большай колькасці выратаваных жыццяў. Ідэя носных мяккіх робатаў патэнцыйна можа дапамагчы людзям з абмежаванымі магчымасцямі.
Я быў нават уражаны, што навукоўцы NASA пачалі развіваць робаты з мяккім целам, каб дапамагчы касманаўтам заставацца ў бяспецы падчас арбіты.
Будзем спадзявацца, што дадатковыя даследаванні раскрыюць увесь патэнцыял мяккай робататэхнікі ў свеце, дзе людзі ўсё больш і больш давяраюць машынам.
Што вы думаеце пра будучыню мяккай робататэхнікі?
Пакінуць каментар