Pregled sadržaja[Sakriti][Pokazati]
Što vam pada na pamet kada čujete riječ "robotika"? Većina bi ljudi zamislila metalni stroj koji radi na struju. Dok se mnogo napreduje u postizanju tipova robota koji se obično vide u znanstvenoj fantastici, postoji još jedna grana robotike koja bi vas mogla iznenaditi.
Posljednjih nekoliko godina došlo je do porasta interesa za robotiku s mekim tijelom. Ove vrste robota mogu se postići na različite načine. Međutim, zajednička tema je upotreba elastičnih materijala za stvaranje robota koji su sigurni i prilagodljivi u različitim kontekstima.
Tradicionalni roboti s krutim tijelom, poput onih koje možete pronaći u poluautomatiziranim tvornicama, često nisu prikladni za određena okruženja. Ove vrste robota obično se oslanjaju na precizne pokrete i algoritme za sprječavanje sudara. Materijal koji se koristi također ga može učiniti opasnim kada se koristi u blizini ljudi.
Postoje mnogi istraživački laboratoriji diljem svijeta koji pokušavaju stvoriti idealnog robota mekog tijela.
U ovom blogu ćemo pogledati nedavni razvoj Kineskog sveučilišta u Hong Kongu – takozvani robot s magnetskom sluzi. Također ćemo istražiti praktične primjene nove tehnologije i njezina trenutna ograničenja.
Što je Soft Robotics?
Meka robotika je potpodručje robotike čiji je cilj dizajn i razvoj robota koji su sastavljeni od kompatibilnih materijala.
Što mislimo pod usklađenim? Izraz "sukladan" u strojarstvu odnosi se na vrstu mehanizma koji postiže gibanje kroz elastičnu deformaciju. To je u suprotnosti s tipičnim krutim tijelima koja možete vidjeti u sadašnjim robotima.
Dok mnogi roboti s krutim tijelom strateški koriste meke komponente, istraživanja u mekoj robotici općenito ciljaju na potpuno mekane strojeve.
Možda se pitate kako bi se kretao mekani robot. Istraživači su morali osmisliti nove načine upravljanja mekim robotima bez metalnog okvira uobičajenog za mnoge krute robote.
Neki istraživači koriste elektrostatičku silu za promjenu oblika materijala. Drugi mekani roboti koriste posebne polimere koji mogu promijeniti oblik kada se materijalu dovede toplina. Ovi materijali će zapamtiti svoj izvorni oblik čak i nakon mnogih promjena temperature.
Korištenje magnetske aktivacije
Istraživači su također istraživali stvaranje mekih robota koji se pokreću magnetski. Istraživači s Kineskog sveučilišta u Hong Kongu pioniri su a novi oblik robota mekog tijela koji koriste magnete za upravljanje ne-Newtonovim "sluznim" robotom temeljenim na tekućini.
Istraživači su pokušali upotrijebiti različitu vrstu materijala od prethodnih istraživanja magnetskih robota mekog tijela.
Prethodno istraživanje koristilo je silikon ili ferrofluid koji je dolazio sa svojim ograničenjima. Mekani roboti na bazi elastomera ili silikona imali su ograničenu sposobnost deformiranja, dok se ferofluid smatrao previše nestabilnim za mnoge slučajeve uporabe.
Istraživači iz Hong Konga stvorili su sluz napravljenu od mješavine polivinil alkohola (PVA) i boraksa. U tekućinu su umiješane sićušne magnetske čestice koje su istraživačima omogućile da manipuliraju tekućinom pomoću magnetskog polja.
Ne-Newtonovska tekućina imala je svojstva samoiscjeljivanja koja su omogućila robotu da se poveže s drugim odvojenim dijelovima i spoji u cjelinu.
Primjene i ograničenja
Sposobnost robota da se kreće kroz uske kanale dovela je do nekih mogućih primjene u području zdravstva.
Na primjer, sluzavog robota mogao bi progutati čovjek i koristiti ga za vađenje štetnih predmeta bez operacije.
Istraživači su u svom radu također pokazali da je korištena tekućina također vodljiva. To znači da magnetska sluz može djelovati kao sklopka strujnog kruga i moguće kao sredstvo za popravak oštećenog strujnog kruga.
Magnetska sluz mogla bi djelovati kao senzor pokreta koji se može prilagoditi savijanju i dinamičnim mehaničkim okruženjima.
Iako obećavaju, sve su ove aplikacije u najboljem slučaju još uvijek prijedlozi i morat će se provesti dodatna istraživanja kako bi se dodatno poboljšala izvedba sluzavog robota.
Istraživači su primijetili da je sluz sama po sebi toksična i trenutno nije prikladna za upotrebu u ljudskom tijelu. Magnetske čestice koje kontroliraju sluz čine robota sluzi otrovnim. Istraživači su morali dodati sloj silicijevog premaza kako bi sluz bila sigurna za korištenje.
Zaključak
Područje meke robotike još uvijek je relativno novo, ali već mnogo obećava. Potencijalna uporaba robota s mekim tijelom u medicinskim i kirurškim primjenama mogla bi dovesti do više spašenih života. Ideja nosivih mekih robota mogla bi potencijalno pomoći osobama s invaliditetom.
Čak sam bio začuđen što su NASA-ini znanstvenici počeli razviti roboti mekog tijela koji pomažu astronautima da ostanu sigurni tijekom orbite.
Nadajmo se da će više istraživanja otključati puni potencijal robotike mekog tijela u svijetu u kojem ljudi sve više vjeruju strojevima.
Što mislite o budućnosti meke robotike?
Ostavi odgovor