Seotud sisu
- Kuidas Biomimicry inspireerib inimeste innovatsiooni
Meshworm kasutab peristaltikat, tõmmates ja laiendades erinevaid lihasesegmente, et kogu maapind sisse tollida. Pilt MIT-i kaudu
Viimase paari aasta jooksul on insenerid tipptasemel robotite leiutamisel vaadanud üha enam loodusmaailma. Lindudest ja putukatest inspireeritud lendavad droonid on taeva poole viinud ning meredele on välja töötatud millimallidel põhinevad ujumisrobotid.
Nüüd on MIT-i, Harvardi ja Souli riikliku ülikooli teadlaste meeskond inspireerinud järgmise põlvkonna roboti jaoks teistsugust olendit: alandlikku vihmausse. Nagu kirjeldatakse hiljuti ajakirjas Transactions on Mehhatroonika avaldatud artiklis, on professor Sangbae Kimi juhitud grupp loonud seadme, mida nad nimetavad võrgusilmaks, väike robot, mis indekseerib maa peal samal viisil nagu ussid, kasutades peristaltika.
Seadet tõukab titaanist ja nikli sulamist valmistatud tehislihaste spiraalikujuline mähis - materjal, mis on valitud konkreetsel põhjusel: seade venib kuumutamisel ja jahutab pärast jahutamist taas oma algset kuju. Insenerid kasutasid sisemise aku ja trükkplaadi abil nõrka elektrivoolu Meshwormi erinevatele lihasesegmentidele, soojendades neid omakorda. Iga segmendi kuumutamisel laieneb selle pikkus, põhjustades võrgu välimise ümbermõõdu lühikese kahanemise ja naastes seejärel kiiresti algse suuruse juurde. Kuna see liikumine toimub järjestikku igas segmendis, tekitab see kokkutõmbumislaine, mis võimaldab Meshwormil mööda maad indekseerida.
Kõik see võib tunduda keeruline, kuid tundub kõhedalt elutruuna - olete tõenäoliselt näinud, et seda looduses elamise ajal sadu kordi juhtub. Lisaks vihmaussidele liiguvad peristaltika kaudu ka teod ja merikurgid ning sama mehhanismi abil liiguvad meie enda seedekulglad ka toitu. Vaadake Meshwormi käiku MIT-i videost allpool:
Lisaks on robotil tehislihaseid, mis kulgevad piki selle vasakut ja paremat külge. Kui mõnda neist lihastest kuumutatakse, tõmbavad nad seadet vasakule või paremale, võimaldades sellel edasi liikudes mõlemas suunas juhtida. Autonoomse roboti saab programmeerida liikuma kindlatel radadel ilma inimese sekkumiseta.
Võrgusilmal on veel üks tähelepanuväärne omadus: see on peaaegu hävimatu. Kuna seade koosneb peaaegu täielikult pehmetest osadest, saab seda vasakule suruda või sellele astuda ilma tegelikke kahjustusi tekitamata. "Võite visata ja see ei kuku kokku, " ütles Kim MIT-i pressiteates. "Enamik mehaanilisi osi on väikeste mõõtmetega jäigad ja habras, kuid võrgusilmade osad on kõik kiulised ja elastsed."
Selle seadme mõistete võimalikud kasutusalad on erinevad. Uuringut rahastab USA kaitseministeeriumi agentuur DARPA, mis arendab uusi sõjalisi tehnoloogiaid, ja mõned spekuleerivad, et robotit võiks kunagi kasutada luuremissioonidel, kuna seda saab õhust alla lasta, käivitada või visata suhteliselt pikkade vahemaade taha. ja maa ilma kahjudeta. Teadlased märgivad, et selline tehnoloogia võib olla kasulik ebatasasel maastikul navigeerimiseks ja väikestesse ruumidesse mahutamiseks; lisaks sellele, et see töötab vaikselt ja silmapaistmatult, annab usku idee, et see hiilgava robo-spioonina kunagi mööda maad indekseeriks.
Kuid võib olla ka healoomulisemaid kasutusviise. Robootikas biomehaanikat õppiv Lewise ja Clarki kolledži professor Kellar Autumn ütles MIT-ile, et Meshworm-i sarnased seadmed võivad kunagi olla kasulikud paljudes rakendustes, hõlmates nii tarbetehnikat kui ka meditsiiniseadmeid, näiteks endoskoope, implantaate ja proteesimist. "Ehkki roboti kere on palju lihtsam kui tõelisel ussil - sellel on vaid mõned segmendid -, näib see olevat üsna muljetavaldav jõudlus, " rääkis Sügis. "Ma ennustan, et järgmisel kümnendil näeme kuju muutvaid kunstlikke lihaseid paljudes toodetes, näiteks mobiiltelefonides, kaasaskantavates arvutites ja autodes."
