Turinys[Slėpti][Rodyti]
Kas ateina į galvą išgirdus žodį „robotika“? Daugelis žmonių įsivaizduotų metalinę mašiną, kuri veikia elektra. Nors daug pažangos daroma siekiant sukurti mokslinėje fantastikoje dažniausiai matomus robotų tipus, yra dar viena robotikos šaka, kuri gali jus nustebinti.
Pastaraisiais metais išaugo susidomėjimas minkštųjų kūnų robotika. Tokio tipo robotai gali būti sukurti įvairiais būdais. Tačiau bendra tema yra elastingų medžiagų naudojimas kuriant robotus, kurie yra ir saugūs, ir pritaikomi įvairiuose kontekstuose.
Tradiciniai kieto korpuso robotai, pvz., kuriuos galite rasti pusiau automatizuotoje gamykloje, dažnai nėra tinkami tam tikroms aplinkoms. Šio tipo robotai dažniausiai remiasi tiksliais judesiais ir algoritmais, kad išvengtų susidūrimų. Naudojama medžiaga taip pat gali tapti pavojinga, kai naudojama arti žmonių.
Pasaulyje yra daugybė tyrimų laboratorijų, kurios bando sukurti idealų minkštųjų kūnų robotą.
Šiame tinklaraštyje apžvelgsime naujausią Kinijos Honkongo universiteto plėtrą – vadinamąjį magnetinio gleivių robotą. Taip pat išnagrinėsime praktinį naujosios technologijos pritaikymą ir dabartinius jos apribojimus.
Kas yra minkštoji robotika?
Minkštoji robotika – tai robotikos poskyris, kurio tikslas – kurti ir kurti robotus, sudarytus iš reikalavimus atitinkančių medžiagų.
Ką turime omenyje sakydami, kad atitinka? Terminas „atitinkamas“ mechaninėje inžinerijoje reiškia mechanizmo tipą, kuris užtikrina judėjimą dėl elastinės deformacijos. Tai skiriasi nuo įprastų standžių kėbulų, kuriuos galite pamatyti dabartiniuose robotuose.
Nors daugelis kieto korpuso robotų strategiškai naudoja minkštus komponentus, minkštosios robotikos tyrimai paprastai siekia visiškai minkštos mašinos.
Jums gali kilti klausimas, kaip judėtų minkštas robotas. Tyrėjai turėjo sukurti naujus būdus, kaip valdyti minkštus robotus be metalinio rėmo, būdingo daugeliui standžių robotų.
Kai kurie tyrinėtojai naudoja elektrostatinę jėgą, kad pakeistų medžiagų formą. Kiti minkšti robotai naudoja specialius polimerus, kurie gali pakeisti formą, kai į medžiagą patenka šiluma. Šios medžiagos prisimins savo pradinę formą net po daugelio temperatūros pokyčių.
Magnetinio įjungimo naudojimas
Tyrėjai taip pat ieškojo galimybės sukurti minkštus robotus, kurie būtų valdomi magnetiniu būdu. Tyrėjai iš Kinijos Honkongo universiteto yra novatoriški a nauja minkšto kūno robotų forma kurie naudoja magnetus ne niutono skysčių pagrindu veikiančiam „dumblių“ robotui valdyti.
Tyrėjai bandė naudoti kitokio tipo medžiagą nei ankstesniuose magnetinių minkštųjų robotų tyrimuose.
Ankstesniuose tyrimuose buvo naudojamas silikonas arba ferofluidas su jų apribojimais. Elastomeriniai arba silikoniniai minkšti robotai turėjo ribotą deformaciją, o ferofluidas buvo laikomas pernelyg nestabiliu daugeliu atvejų.
Honkongo mokslininkai sukūrė gleives, pagamintą iš polivinilo alkoholio (PVA) ir borakso mišinio. Į skystį sumaišytos mažytės magnetinės dalelės, kurios leido tyrėjams manipuliuoti skysčiu naudojant magnetinį lauką.
Neniutono skystis turėjo savaime gydomų savybių, kurios leido robotui prisijungti prie kitų atskirų dalių ir sujungti į visumą.
Programos ir apribojimai
Roboto gebėjimas naršyti siaurais kanalais lėmė kai kurias įmanomas taikomąsias programas sveikatos priežiūros srityje.
Pavyzdžiui, gleivių robotą gali praryti žmogus ir panaudoti kenksmingiems objektams išgauti be operacijos.
Mokslininkai savo darbe taip pat parodė, kad naudojamas skystis taip pat yra laidus. Tai reiškia, kad magnetinis dumblas gali veikti kaip grandinės jungiklis ir galbūt kaip priemonė pažeistai grandinei taisyti.
Magnetinis dumblas gali veikti kaip judesio jutiklis, kuris gali prisitaikyti prie lenkimo ir dinamiškos mechaninės aplinkos.
Nors tai yra daug žadanti, visos šios programos geriausiu atveju vis dar yra pasiūlymai, todėl reikės atlikti daugiau tyrimų, kad būtų dar labiau pagerintas gleivių roboto veikimas.
Tyrėjai pastebėjo, kad pačios gleivės yra toksiškos ir šiuo metu netinkamos naudoti žmogaus organizme. Magnetinės dalelės, kurios kontroliuoja gleives, daro gleivių robotą toksišką. Tyrėjai turėjo pridėti silicio dioksido dangos sluoksnį, kad gleives būtų saugu naudoti.
Išvada
Minkštosios robotikos sritis dar palyginti nauja, bet jau rodo daug žadančių. Galimas minkštųjų robotų panaudojimas medicinos ir chirurgijos reikmėms gali padėti išgelbėti daugiau gyvybių. Nešiojamų minkštų robotų idėja gali padėti žmonėms su negalia.
Net nustebau, kad NASA mokslininkai pradėjo tai daryti plėtoti minkšto kūno robotai, padedantys astronautams išlikti saugūs orbitos metu.
Tikimės, kad daugiau tyrimų išnaudos visas minkštųjų robotų potencialas pasaulyje, kuriame žmonės vis labiau pasitiki mašinomis.
Ką manote apie minkštosios robotikos ateitį?
Palikti atsakymą