Nat. Commun.: Robot meniru evolusi berudu dan memperoleh kemahiran baharu!

Nat. Commun.: Robot meniru berudu dan berkembang untuk mendapatkan kemahiran baharu!

Berudu hanya boleh berenang di dalam air, tetapi apabila ia berubah menjadi katak, ia boleh mempunyai keupayaan untuk amfibia di darat dan air. Robot yang sama tidak boleh pandai dalam banyak sukan kerana keterbatasan bentuk badannya. Tetapi robot boleh memperoleh kemahiran baru melalui transformasi.

Kelemahan robot pengubah tradisional

Walau bagaimanapun, robot tradisional yang mengubah bentuk sentiasa bergantung pada peralatan luaran yang besar, seperti motor besar dan mekanisme penghantaran, sekali gus mengehadkan fleksibiliti dan serba bolehnya. Ini jelas berbeza daripada haiwan dalam alam semula jadi, yang didorong oleh otot dan mempunyai keupayaan penderiaan dan kawalan yang kaya.

Baru-baru ini, penyelidik dari Universiti Yale dan Colorado State University menerbitkan satu kajian inovatif dalam jurnal "Nature Communications" yang terkenal di dunia, yang mengubah sepenuhnya cara robot tradisional berubah bentuk. Para penyelidik berjaya membenamkan fungsi penggerak, penderiaan dan penguncian terus ke dalam struktur dalaman robot, menghapuskan keperluan untuk perkakasan luaran yang menyusahkan.

Prinsip

Inti teknologi inovatif ini adalah untuk menggabungkan otot tiruan ringan dengan polimer ingatan bentuk (SMP). Otot tiruan boleh mengecut sebagai tindak balas kepada arus elektrik, manakala SMP boleh bertukar antara keadaan tegar dan lembut untuk mengunci bentuk robot. Apa yang unik tentang pendekatan ini ialah ia membenamkan sepenuhnya semua fungsi ini ke dalam badan robot tanpa memerlukan struktur dan transmisi mekanikal yang kompleks.

Seperti manusia, robot ini juga boleh dapat merasakan perubahan bentuknya sendiri dan mencapai kawalan yang tepat.

Apl

Teknologi ubah bentuk terbenam ini mempunyai pelbagai prospek aplikasi praktikal dan revolusioner sepenuhnya. Pasukan penyelidik telah menunjukkan kepelbagaian teknologi dalam pelbagai sistem robotik. Sebagai contoh, kami menunjukkan pencengkam yang melaraskan saiz rangkanya berdasarkan saiz objek. Dengan cara ini, rahang besar boleh mengapit bentuk kecil, dan rahang kecil boleh mengapit bentuk besar

Penggenggam yang boleh mengubah bentuk penderiaan sendiri boleh menyesuaikan diri dengan tugas menggenggam yang berbeza, dan robot berkaki empat boleh melaraskan bentuk badannya mengikut keadaan tanah. Sebagai contoh, anda boleh merangkak melalui celah kecil, kemudian menukar bentuk badan anda untuk berdiri dan berjalan lebih laju. Apabila anda perlu menyeberangi jambatan yang lebih kecil, anda boleh memegang jambatan dan memanjat

Robot boleh menukar bentuk anggota badannya apabila diperlukan untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran dan tugasan yang berbeza. Contohnya, jika kaki robot berubah daripada lurus kepada melengkung, ia boleh memanjat ke darat dan bergerak,

Apabila kaki bertukar dari bengkok ke lurus, anda boleh kembali ke air dan berenang

Kandungan yang ditulis semula sebagai: Potensi tanpa had

Dalam penyelidikan ini, salah satu hasil yang paling menarik ialah penubuhan satu set perpustakaan modul ubah bentuk terbenam yang boleh mencapai perubahan bentuk boleh atur cara, termasuk berpusing, lenturan tiga dimensi dan ubah bentuk permukaan. Perpustakaan ini menunjukkan kaedah terbenam untuk membolehkan robot menghadapi pelbagai cabaran

Impak daripada penyelidikan terobosan ini akan meluas. Perubahan morfologi terbenam bukan sahaja meningkatkan keupayaan robot untuk berinteraksi dengan persekitaran sekelilingnya, tetapi juga membawa kemungkinan baharu untuk aplikasi dalam mencari dan menyelamat, penerokaan, penjagaan kesihatan dan automasi industri. Robot boleh bertukar dengan lancar antara bentuk dan fungsi yang berbeza, yang membawa fleksibiliti yang tidak pernah berlaku sebelum ini kepada bidang robotik

Sila klik pautan di bawah untuk melihat kertas:

Kandungan yang perlu ditulis semula ialah: https://www.nature.com/articles/s41467-023-41708-6

Atas ialah kandungan terperinci Nat. Commun.: Robot meniru evolusi berudu dan memperoleh kemahiran baharu!. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!