Насекомое или другой живой организм, как прототип для робота – идея не новая. Тараканы, стрекозы, пчёлы, муравьи и термиты, пауки и водомерки – далеко не полный список прототипов для мини и микро роботов. И вот к ним добавилась ещё парочка.
Робот-саранча – чемпион по прыжкам в длину
Почему чемпион? Он прыгает на расстояние в 60 раз превышающее длину его собственного тела. Устройство разработали в Университете штата Иллинойс (США).
Специалисты уже разрабатывали роботов прыгунов взяв за основу прыжковый механизм жука-щелкуна. В конструкции миниатюрный спиральный привод приводил в движение механизм в форме балки.
По мере того, как привод постепенно закручивается сильнее, механизм постепенно прогибается и накапливает упругую энергию. При достижении определенного порога, вся эта энергия мгновенно высвобождается, подбрасывая робота вверх.
В новых прыгунах в длину используется аналогичная система, хотя ее вдохновением послужили пружинистые ноги саранчи.
В основе нового устройства лежит эластомерная четырехзвенная рычажная система, напечатанная на 3D-принтере. Она предварительно нагружается за счет скручивания спирального привода (последний изготовлен из термообработанной нейлоновой лески). Как только накопленная упругая энергия высвобождается, робот прыгает как вертикально, так и горизонтально, преодолевая гораздо большее горизонтальное расстояние, чем его предшественники, вдохновленные жуками-щелкунами.
Разработчики изготовили и протестировали 108 таких роботов. Самый маленький из которых весил всего 0,216 грамма и был способен прыгать на длину, в 60 раз превышающую длину его тела. Есть надежда, что потомки этих ботов с батарейным питанием и датчиками могут когда-нибудь найти применение в таких приложениях, как мониторинг посевов или внутренние проверки техники.
Бионический робот креветка-богомол
Исследователи из Чжэцзянского научно-технического университета и Университета Эссекса разработали робота, вдохновленного креветками-богомолами. Он может помочь изучать и контролировать подводную среду, населенную многочисленными видами животных и богатую минеральными ресурсами.
«Многие подводные среды имеют узкие пространства, к которым трудно получить доступ для людей, поэтому было бы оптимально, чтобы роботы взяли на себя их исследование», утверждает один из разработчиков. «Креветка-богомол – это гибкий и быстро плавающий мелкий хищник в морской среде, и ее превосходная способность двигаться может дать новые исследовательские идеи для разработки подводных роботов. В этой работе креветка-богомол используется в качестве бионического объекта, разрабатывается новый робот-богомол, и завершает управление движением».
Созданный исследователями маневренный робот, состоящий из 10 искусственных плеопод и гибкого тела, обладает мощными двигательными возможностями. Плеоподы — это вилкообразные конечности, прикрепленные к телу ракообразных, которые позволяют животным передвигаться в воде.
«Бионический робот-креветка-богомол приводится в движение пятью парами плеопод», пояняют учёные. «Баланс скорости и устойчивости, может быть достигнут путем регулирования частоты движения, амплитуды и разности фаз движения этих пяти пар плеопод. Кроме того, соединение каждой пары плеопод независимо, что очень полезно для ремонта в случае структурного повреждения под водой».
Движения робота команды контролируются посредством изгиба его гибкого туловища с помощью проволоки, а также движения его искусственных плеопод. В совокупности эти механизмы позволяют роботу быстро регулировать угол поворота, чтобы он мог плыть в нужном направлении.
По сути, когда одна из конечностей робота движется назад, его три сустава полностью расширяются, что приводит к максимальному движению. Напротив, когда конечность возвращается в исходное положение, суставы сгибаются, уменьшая сопротивление вперед. Эта уникальная конструкция использует характеристики, связанные с потоком воды, для упрощения конструкции робота, увеличения его двигательной способности и облегчения управления под водой.
Исследователи протестировали прототип своего робота-богомола и обнаружили, что он может хорошо передвигаться под водой, достигая максимальной скорости 0,28 м/с и минимального радиуса поворота 0,36 м. Эти результаты подчеркивают потенциал робота для выполнения исследовательских миссий в узких и сложных подводных условиях.
Примечательно, что скорость и движения робота-креветки-богомола можно точно и легко контролировать, что снижает риск столкновений с подводными препятствиями. Теперь исследователи планируют развивать свою систему дальше, надеясь, что в конечном итоге она будет использоваться для мониторинга морской среды.
«Мы планируем оптимизировать структуру, форму и конструкцию аппаратной системы робота, чтобы улучшить его способность двигаться с шестью степенями свободы в трехмерном пространстве и повысить скорость движения под водой. Затем IMU, камера, датчик глубины и другие Устройства сбора информации будут увеличены, чтобы обеспечить более точное управление движением робота с обратной связью посредством анализа информации об окружающей среде и регулирования его собственной позы с обратной связью» - говорят разработчики.
Вступите в группу, и вы сможете просматривать изображения в полном размере
Это интересно
0
|
|||
Последние откомментированные темы:
-
Станет ли изобретение ИИ закатом Человечества
(1)
andr
,
08.04.2014
-
Робот-юморист с искусственным интеллектом
(10)
andr
,
02.04.2014
-
Таки Первое апреля сегодня...
(2)
klassik162
,
02.04.2014
-
Чем больше ног – тем лучше робот?
(3)
andr
,
02.04.2014
-
Типа, робо-юмор...
(1)
andr
,
31.03.2014
20240520073734