Öelge sõna "popkorn" ja tõenäoliselt mõtlete välja maitsva teatrielamuse. Kuid need väikesed tuumad on võimelised tegema palju enamat kui lihtsalt John Krasinski filmi summutatud pinge vähendamiseks. Need sisaldavad kasutatavat jõu reservuaari. Soojuse lisamisel vallandab hüppamise protsess Pandora energiakasti, mille saab selle kasutamise korral tööle panna.
Corneli ülikooli mehaanikainsener Steven Ceron (ja arvame, et popkorni pühendunu) otsustas just seda katsete seeriana teha. Mais tutvustas ta IEEE rahvusvahelisel robootika ja automaatika konverentsil ahvatlevaid leide: popkornitoitega robotid. Nüüd on Ceron kirjutanud oma tulemused paberile - ja see on põhjustanud robootika ruckuse.
“Minu esimene reaktsioon oli küsimus, kas see on väga hästi uuritud nali, ” ütleb Adi Azulay, Microsofti disaini arendaja, kes ei olnud uuringutega seotud. "Kuid nad tegid seal kõike ja saavutasid kõik, mida nad kavatsesid teha."
On arusaadav, kuidas see kõik võib üle puhuda. Fraas „popkornitoitega robotid” kutsub esile üsnagi pildi, kuid enne kui teie kujutlusvõime kulgeb B-filmi maatüki abil, milles kirjeldatakse hüper-intelligentseid humanoide, kes Manhattani tänavatele tuliseid tuumasid veavad, pidage meeles, et maisil töötav funktsionaalsus on endiselt olemas lapsekingades.
Ceroni raamatus “Popcorni juhitavad robotite ajamid” esitatud robotid on lihtsad: näiteks üks on kolme sõrmega käsi, mis võtab kinni lömmis kuuli; teine toetab üheksa-naelise kettlebell raskust.
Täiturmehhanismid on seadmete või süsteemide komponendid, mis muudavad energia eesmärgipäraseks liikumiseks, tavaliselt ülesande täitmiseks, näiteks mehhanism, mis sulgeb ja avab ventiili auru vabastamiseks. Kuid ajamid võivad masinatest kaugemale ulatuda: näiteks teie biitsep on omamoodi ajam, kuna see suunab teie rakkudest tuleva energia liikumistesse nagu painutamine.
Kui popkorni tuum hüppab, toimub see silmatorkav füüsiline muundumine. Rakendus kuumutab ülikerge veega taskuid pisarakujulises tükis. Lõpuks suureneb rõhk nii kaugele, et habras väliskest ei suuda seda enam hoida - ja tärkliserikas sisu plahvatab edasi (muuseas, kuuldud “pop” on tegelikult rõhu all oleva veeauru heli, mis vabaneb selle korgist) ahelad). See tõeliselt vulkaanipurse on see, mis laseb tärklisevabal, padjakesel viljalihal pirouette välja ulatuda, laiendades selle mahtu kuni 15, 7 korda. Suhtes suhteliselt jahedas ümbritsevas õhus, kuivavad sademed ja muutuvad tuhmideks, krõmpsuvateks pilvedeks, mis seovad nii hästi võid ja soola.
Ceron ja tema kolleegid mõistsid, et nad olid jälginud, kuidas see energia liiga kaua raisku läks. Püüdes kasutada popi jõudu, otsustasid teadlased uurida, kas nad võiksid minna vastu vilja ja suruda selle klambritärklise piire.
Ühes katses kasutasid teadlased popp maisi "kinnikiilumise" ajami toiteks, lisades tuumade hüppamisel lahtisele väliskestale konstruktsiooni terviklikkuse. Popkorn takerdus selle laienedes iseenda vastu, muutes selle konstruktsiooni piisavalt jäigaks, et tõmmata rippuv 100-grammine kaal ülespoole. Teises kasutas meeskond popkorni puhtalt energiaallikana, paigutades tuumad elastsesse nõusse kahe juhtmetega kinnitatud plaadi vahele. Kui tuumad avanesid, lükati plaadid laiali, tõmmates juhtmed pingule ja kinnitades käsivarrekujulise "haaratsi" võre alla.
"Loodame tõesti, et [see töö] motiveerib teisi kaaluma mittetraditsioonilisi materjale, isegi midagi juhuslikku nagu popkorn, " ütleb Ceron intervjuus IEEE Spectrumi Evan Ackermanile .
Suur varjukülg popkornil töötavatele robotitele? Neid nukraid plahvatusi pole Benjaminil. See pole mitte ainult ühekordne ajam, vaid ka siis, kui täidate süsteemi hüpikliku maisiga, peate siiski killustiku puhastama (ehkki, nagu paberile osutab, lahustuvad pursked tuumad kahe nädala pärast vees - mis siis on tore, kui tegutsete väga-väga aeglase tähtaja jooksul).
Kuid sellel, mida popkornil puudub jätkusuutlikkus, korvab see tänu sellele, et see on kerge, kulutõhus ja biolagunev - eriti võrreldes õhupumbaga, mis küll suudab oma süsteemi kaudu õhku ringlusse võtta, kuid nõuab ka suhteliselt kallist tootmisprotsessi, mis lisab palju kaalu robotiseeritud süsteemile. Teisisõnu, võib-olla võib popkornist saada robotiseeritud söögiriistade kompostitav taldrik.
"Me ei pea alati otsima kõrgtehnoloogilisi lahendusi, " väidab Ceroni juhendaja Kirsten H. Petersen, kes juhib Cornelli kollektiivset kehastatud luurelaborit, Cornelli pressiteates. "Lihtsad robotid on odavad ja vähem altid tõrgetele ja kulumisele."
Ja muidugi on popkorn oh-nii söödav. Üks ahvatlev rakendus võib olla meditsiinilise protseduuri allaneelatav seade - ehkki esimesed teadlased peaksid oma mehaanikaga väga ettevaatlikult tegelema, et tagada, et tärkliserikkad plahvatused ei kahjustaks inimkeha. Teine takistus, nagu Azulay osutab, on see, et „kuigi popkorn on seeditav, pole see ükski poputamise viis”.
Ehkki selle töö valimiseks võib olla teadmiste tuuma, nagu tavaliselt, näitab alles aeg, kas leiud on nende soola väärt.
