Съдържание[Крия][Покажи]
Какво ви идва на ум, когато чуете думата „роботика“? Повечето хора биха си представили метална машина, която работи на електричество. Въпреки че се правят много подобрения за постигане на типовете роботи, които обикновено се виждат в научната фантастика, има друг клон на роботиката, който може да ви изненада.
През последните няколко години се наблюдава нарастване на интереса към роботиката с меко тяло. Тези видове роботи могат да бъдат постигнати по различни начини. Общата тема обаче е използването на еластични материали за създаване на роботи, които са едновременно безопасни и адаптивни в различни контексти.
Традиционните роботи с твърдо тяло, като това, което може да намерите в полуавтоматизирана фабрика, често не са подходящи за определени среди. Този тип роботи обикновено разчитат на прецизни движения и алгоритми за предотвратяване на сблъсъци. Използваният материал също може да го направи опасен, когато се използва в близост до хора.
Има много изследователски лаборатории по света, които се опитват да създадат идеалния робот с меко тяло.
В този блог ще разгледаме скорошна разработка от китайския университет в Хонконг – така нареченият магнитен робот за слуз. Ще проучим и практическите приложения на новата технология и нейните настоящи ограничения.
Какво е мека роботика?
Меката роботика е подполе на роботиката, което има за цел да проектира и разработва роботи, които са съставени от съвместими материали.
Какво имаме предвид под съвместим? Терминът „съвместим“ в машиностроенето се отнася до тип механизъм, който постига движение чрез еластична деформация. Това е в контраст с типичните твърди тела, които може да видите в настоящите роботи.
Докато много роботи с твърд корпус използват стратегически меки компоненти, изследванията в меката роботика обикновено се стремят към напълно мека машина.
Може би се чудите как би се движил един мек робот. Изследователите трябваше да измислят нови начини за управление на меките роботи без металната рамка, обичайна за много твърди роботи.
Някои изследователи използват електростатична сила, за да променят формата на материалите. Други меки роботи използват специални полимери, които могат да променят формата си, когато топлината се въведе в материала. Тези материали ще запомнят оригиналната си форма дори след много температурни промени.
Използване на магнитно задействане
Изследователите също са проучили възможностите за създаване на меки роботи, които се задвижват с магнитно действие. Изследователи от китайския университет в Хонконг са пионери в a нова форма на роботи с меко тяло които използват магнити, за да управляват не-нютоновски базиран на флуид „слузен“ робот.
Изследователите се опитаха да използват различен тип материал от предишни изследвания на магнитни роботи с меко тяло.
Предишни изследвания използваха силикон или ферофлуид, които се доставяха с техните ограничения. Меките роботи, базирани на еластомер или силикон, имаха ограничена деформируемост, докато ферофлуидът се смяташе за твърде нестабилен за много случаи на употреба.
Изследователите от Хонг Конг създадоха слуз, направена от смес от поливинил алкохол (PVA) и боракс. В течността се смесват малки магнитни частици, които позволяват на изследователите да манипулират течността с помощта на магнитно поле.
Ненютоновият флуид имаше самовъзстановяващи се свойства, които позволиха на робота да се свърже с други отделни части и да се комбинира в едно цяло.
Приложения и ограничения
Способността на робота да се движи през тесни канали е довела до някои възможни приложения в областта на здравеопазването.
Например, слузният робот може да бъде погълнат от човек и използван за извличане на вредни предмети без използването на операция.
Изследователите също са показали в своята статия, че използваната течност също е проводима. Това означава, че магнитната слуз може да действа като превключвател на веригата и вероятно като средство за ремонт на повредени вериги.
Магнитната слуз може да действа като сензор за движение, който може да се адаптира към огъване и динамична механична среда.
Макар и обещаващи, всички тези приложения в най-добрия случай са все още предложения и ще трябва да се направят повече изследвания, за да се подобри допълнително производителността на слузния робот.
Изследователите отбелязват, че самата слуз е токсична и в момента не е подходяща за използване в човешкото тяло. Магнитните частици, които контролират слузта, правят слузния робот токсичен. Изследователите трябваше да добавят слой силициево покритие, за да направят слузта безопасна за употреба.
Заключение
Областта на меката роботика е все още сравнително нова, но вече показва много обещания. Потенциалното използване на роботи с меко тяло в медицински и хирургически приложения може да доведе до повече спасени животи. Идеята за носими меки роботи може потенциално да помогне на хората с увреждания.
Дори бях изумен, че учените от НАСА са започнали да го правят разработване на роботи с меко тяло, за да помогнат на астронавтите да останат в безопасност по време на орбита.
Надяваме се, че повече изследвания ще отключат пълния потенциал на роботиката с меко тяло в свят, в който хората се доверяват все повече на машините.
Какво мислите за бъдещето на меката роботика?
Оставете коментар