Innholdsfortegnelse[Gjemme seg][Forestilling]
Hva tenker du på når du hører ordet "robotikk"? De fleste ville forestille seg en metallisk maskin som går på elektrisitet. Mens mange fremskritt gjøres for å oppnå de typene roboter som vanligvis sees i science fiction, er det en annen gren av robotikk som kan overraske deg.
De siste årene har interessen for myk-kroppsrobotikk økt. Disse typer roboter kan oppnås på forskjellige måter. Det vanlige temaet er imidlertid bruken av elastiske materialer for å lage roboter som er både trygge og tilpasningsdyktige i en rekke sammenhenger.
Tradisjonelle roboter med stiv kropp, som det du kan finne i en halvautomatisert fabrikk, er ofte ikke godt egnet for visse miljøer. Disse typer roboter er vanligvis avhengige av presise bevegelser og algoritmer for å forhindre kollisjoner. Materialet som brukes kan også gjøre det farlig når det brukes i nærheten av mennesker.
Det er mange forskningslaboratorier over hele verden som prøver å lage den ideelle roboten med myke kropper.
I denne bloggen skal vi ta en titt på en nylig utvikling fra det kinesiske universitetet i Hong Kong – den såkalte magnetiske slimroboten. Vi vil også utforske de praktiske anvendelsene av den nye teknologien og dens nåværende begrensninger.
Hva er Soft Robotics?
Myk robotikk er et underfelt av robotikk som har som mål å designe og utvikle roboter som er sammensatt av kompatible materialer.
Hva mener vi med compliant? Begrepet "kompatibel" i maskinteknikk refererer til en type mekanisme som oppnår bevegelse gjennom elastisk deformasjon. Dette er i motsetning til de typiske stive kroppene du kan se i nåværende roboter.
Mens mange roboter med stiv kropp bruker myke komponenter strategisk, sikter forskning innen myk robotikk generelt mot en helt myk maskin.
Du lurer kanskje på hvordan en myk robot vil bevege seg. Forskere måtte finne nye måter å kontrollere myke roboter uten metallrammen som er vanlig i mange stive roboter.
Noen forskere bruker elektrostatisk kraft for å endre formen på materialer. Andre myke roboter bruker spesielle polymerer som kan endre form når varme tilføres materialet. Disse materialene vil huske sin opprinnelige form selv etter mange temperaturendringer.
Bruker magnetisk aktivering
Forskere har også sett på å lage myke roboter som aktiveres magnetisk. Forskere fra det kinesiske universitetet i Hong Kong er banebrytende for en ny form for myke roboter som bruker magneter for å kontrollere en ikke-newtonsk væskebasert "slim"-robot.
Forskerne prøvde å bruke en annen type materiale enn tidligere forskning på magnetiske roboter med myk kropp.
Tidligere forskning brukte silikon eller ferrofluid som kom med sine begrensninger. Elastomerbaserte eller myke silikonroboter hadde begrenset deformerbarhet mens ferrofluid ble ansett som for ustabil for mange brukstilfeller.
Hong Kong-forskerne laget et slim laget av en blanding av polyvinylalkohol (PVA) og boraks. Blandet inn i væsken er små magnetiske partikler som gjorde det mulig for forskerne å manipulere væsken ved hjelp av et magnetfelt.
Den ikke-newtonske væsken hadde selvhelbredende egenskaper som gjorde at roboten kunne koble seg til andre separate deler og kombineres til en helhet.
Applikasjoner og begrensninger
Robotens evne til å navigere gjennom trange kanaler har ført til noen mulige applikasjoner innen helsevesenet.
For eksempel kan slimroboten inntas av et menneske og brukes til å trekke ut skadelige gjenstander uten bruk av kirurgi.
Forskerne har også vist i papiret deres at væsken som brukes også er ledende. Dette betyr at det magnetiske slimet kan fungere som en kretsbryter og muligens som et middel til å reparere skadede kretser.
Det magnetiske slimet kan fungere som en bevegelsessensor som kan tilpasse seg bøying og dynamiske mekaniske miljøer.
Selv om de er lovende, er alle disse applikasjonene i beste fall fortsatt forslag, og mer forskning vil måtte gjøres for å forbedre slimrobotens ytelse ytterligere.
Forskerne har bemerket at selve slimet er giftig og foreløpig ikke egnet for bruk i menneskekroppen. De magnetiske partiklene som styrer slimet gjør slimroboten giftig. Forskerne trengte å legge til et lag med silikabelegg for å gjøre slimet trygt å bruke.
konklusjonen
Feltet for myk robotikk er fortsatt relativt nytt, men viser allerede mye lovende. Den potensielle bruken av roboter med myk kropp i medisinske og kirurgiske applikasjoner kan føre til flere liv reddet. Ideen om bærbare myke roboter kan potensielt hjelpe mennesker med funksjonshemminger.
Jeg ble til og med overrasket over at NASA-forskere har begynt å gjøre det utvikle roboter med myk kropp for å hjelpe astronauter med å holde seg trygge under bane.
Forhåpentligvis vil mer forskning frigjøre det fulle potensialet til robotikk med myk kropp i en verden der mennesker har satt mer og mer tillit til maskiner.
Hva tenker du om fremtiden til myk robotikk?
Legg igjen en kommentar