Makarna Şeklinde Bir Robotun Labirentten Kaçışını İzleyin

Rotini makarnasına benzeyen bir robot, insanların yardımı olmadan kendisini bir labirentte itebilir.

North Carolina Eyalet Üniversitesi ve Pennsylvania Üniversitesi’nden araştırmacılar, karmaşık ortamlarda yollarını bulabilen ve bulgularını ayrıntılı olarak açıklayan bu “yumuşak robotları” geliştirdiler. Kağıt Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda Pazartesi günü yayınlandı.

Robotlar için yeni tasarım önemlidir çünkü zeminde yuvarlanarak doğal ortamlardan termal enerjinin toplanmasına yardımcı olabilir.

Makarna şeklindeki robotlar, hareketlerini dikte etmek için bilgisayar sinyallerine güvenmiyor. Bunun yerine, fiziksel zeka adı verilen bir tür robot kas hafızası kullanıyorlar, bu da “yapısal tasarım ve akıllı malzemeler, yumuşak robotun hesaplama zekasının aksine çeşitli durumlarda gezinmesine izin veren şeydir” anlamına geliyor. dedi Jie YinNC State doçent ve makalenin yazarlarından biri.

Yumuşak bir robotun bir labirentin duvarlarını özgürlüğe kavuşturmasını aşağıda izleyin.

Robotlar, robotun hareketinin anahtarı olan ısıya duyarlı özelliklere sahip plastik benzeri bir malzeme olan sıvı kristal elastomerlerden yapılmıştır. Robotların yapıldığı malzeme bir şerit şeklinde şekillendiriliyor ve daha sonra bükülerek makarna şekline getiriliyor.

İlk olarak robot, en az 55 santigrat dereceye (131 Fahrenhayt derece) kadar ısıtılan bir yüzeye yerleştirilir. Bu sıcaklık genellikle etrafındaki havadan daha sıcaktır. Robot yüzeye dokunduğunda büzülür. Robotun yüzeye değmeyen kısmı büzülmez. Bu dengesizlik robotun yuvarlanmasına neden olur. Yüzey daha fazla ısınırsa robot daha hızlı döner.

Yin, bu otomatik tahrik yönteminin daha önce düz kenarlı çubuklar kullanılarak yapıldığını söyledi. Ancak bu şekli kullanmanın bir dezavantajı vardır: çubuk yerine takılır ve kendi etrafında döner. Yin, “Bükülmüş bir şerit şeklinde yaptığımız yumuşak robot, bu engelleri hiçbir insan veya bilgisayar müdahalesi olmadan aşabilir” dedi.

Araştırmacılar, spiral bir şekil oluşturarak engellerin etrafında hareket etme problemini çözdüler. Robotun ucu bir nesneye çarparsa, robot onun etrafında döner. Robotun ortası bir nesneyle temas ederse, depolanan enerjinin hızlı bir şekilde serbest bırakılmasıyla “tutulur” ve bu da robotun inmeden önce zıplamasına ve yönünü değiştirmesine neden olur.

Bu şekilde robot, evlerde kullanılan bir robot vakumu gibi işlev görüyor, “Yarattığımız yumuşak robot dışında, çevresinden enerji çekiyor ve herhangi bir bilgisayar programlaması olmadan çalışıyor.”

Bu tasarım neden önemli? Yin’e göre, doğal ortamlardan ısı enerjisini toplayabilen ve zorlu çöllerin yüzeyi gibi karmaşık alanlarda gezinen yumuşak robotları nasıl yapabileceğimize dair fikir verebilir.