Uus robot jookseb ebaühtlasel pinnal viisil, mis on modelleeritud sebraga sisalikule. Pilt viisakalt Chen Li, Tingnan Zhang ja Daniel Goldman
Roboti kavandamine, mis hõlpsalt liigub üle lahtise maastiku - näiteks Roveri, mis on ette nähtud Marsi pinna läbimiseks - on ainulaadne väljakutse: rattad vajuvad tavaliselt sellesse, mida insenerid nimetavad voolavaks maapinnaks (liiva, pinnase, muda ja rohu segud) ).
Arvestades rohkesti bioloogiliselt inspireeritud uuendusi robootikas, tekkis Georgia Techi teadlaste meeskonnal idee - rajada kujundus kõrbeelukatele, näiteks sebra-sabaga sisalikele, kes suudavad aeglaselt liikuda üle lahtise liivapinna. Nende jõupingutused võimaldasid neil luua selle ajakirjas Science avaldatud artiklis esitatud väikese kuuejalgse seadme, mis võib sõita roomajat meenutaval viisil granulaarsel pinnal.
Chen Li juhitud uurimisrühm kavandas seadme pärast erinevate olendite liikumise uurimist ja erinevat tüüpi jalgade (erineva arvu, kuju ja pikkusega) jõudluse matemaatilist simuleerimist mitmes erinevas keskkonnas. Nad loodavad, et nende teadusuuringud ergutavad välja arendamist valdkonnaks, mida nad on nimetanud terradünaamikaks - kuna aerodünaamika on seotud tiivuliste sõidukite toimimisega õhus, uurib nende valdkond jalaga sõidukite liikumist granuleeritud pindadel.
Roboti kavandamiseks kasutasid nad neid simulatsioone jalgade täpse pikkuse, liikumiskiiruse ja jõutaseme kindlaksmääramiseks, mis ajendaks seadmeid üle lahtise pinna, põhjustamata neid liiga sügavale vajuma. Seejärel prindisid nad 3D-printeriga mitmesuguseid jalatüüpe ja ehitasid robotid, et neid laboris testida.
Nende üks huvitavamaid leide on see, et sama tüüpi kujunduspõhimõtteid kohaldatakse liikumisel mitmesugustel granuleeritud pindadel, sealhulgas mooniseemnetel, klaashelmestel ja naturaalsel liival. Nende simulatsioonidest ja reaalse maailma eksperimentidest selgus, et C-kujulised jalad toimisid üldiselt kõige paremini, kuid igasugused vibukujulised jäsemed töötasid suhteliselt hästi, kuna need jaotavad seadme raskuse jalgade pikkade (ehkki kitsaste) jalgade pinnale maapinnaga kokkupuutel sammu jooksul.
Teadlased leidsid, et C-kujulised jäsemed töötavad kõige paremini granulaarsetel pindadel kiire liikumise korral nii sisalike kui ka robotite puhul. Katkendlikud, kindlad ja punktiirjoontega kujutised C-s ja D-s on sammu ajal varajases, keskmises ja hilisemas asendis. Nooled tähistavad liikumissuundi konkreetsete jalgade piirkondade jaoks. Pilt Science / Li jt kaudu. al.
Seda laadi uurimistöö rakendused on laiad: teadlaste sõnul võiks selle konkreetse roboti arendada kasulikuks otsingu- ja pääste- või otsinguseadmeks, samal ajal kui terradünaamika valdkonnast tulenevad põhimõtted võivad olla kasulikud sondide kavandamisel teiste uurimiseks. tulevikus planeete. Samuti võiksid nad aidata bioloogidel paremini mõista, kuidas siin maa peal on eluvormid kujunenud, et liikuda üle meie planeedi pinna.
