Súvisiaci obsah
- Ako biomimikry inšpiruje ľudské inovácie
Meshworm používa peristaltiku, sťahuje a rozširuje rôzne svalové segmenty, aby sa dostal cez zem. Obrázok cez MIT
Počas posledných niekoľkých rokov sa inžinieri pri vymýšľaní špičkových robotov čoraz viac venovali prírodnému svetu. Lietajúce bezpilotné lietadlá inšpirované vtákmi a hmyzom sa dostali do neba a pre moria sa vyvinuli plávajúce roboty založené na medúzach.
Tím vedcov z MIT, Harvardu a Seoulskej národnej univerzity sa teraz inšpiroval iným druhom stvorenia pre robota ďalšej generácie: skromného dážďovky. Ako je podrobne uvedené v novinách, ktoré boli nedávno uverejnené v časopise Transactions on Mechatronics, skupina pod vedením profesora Sangbae Kim vytvorila zariadenie, ktoré nazývajú „Meshworm“, malý robot, ktorý sa plazí po zemi rovnakým spôsobom ako červy, pričom využíva princíp: peristaltika.
Zariadenie je poháňané špirálovitou cievkou z umelého svalu vyrobenou zo zliatiny titánu a niklu, ktorá je zvolená z konkrétneho dôvodu: po zahriatí sa roztiahne a po ochladení sa stiahne späť do pôvodného tvaru. Inžinieri použili internú batériu a dosku s plošnými spojmi, aby priviedli slabý elektrický prúd do rôznych svalových segmentov v meshworm, pričom postupne ohrievali každý z nich. Keď je každý segment zahriaty, jeho dĺžka sa rozširuje, čo spôsobuje, že vonkajší obvod oka sa krátko stiahne a potom sa rýchlo vráti do svojej pôvodnej veľkosti. Keď sa tento pohyb vyskytuje postupne v každom segmente, vytvára sa vlna kontrakcie, ktorá umožňuje mechovcom plaziť sa po zemi.
To všetko môže znieť komplikovane, ale vyzerá to strašne živo - pravdepodobne ste videli, že sa to stáva stokrát počas vášho prírodného života. Okrem dážďoviek sa slimáky a morské uhorky pohybujú tiež peristaltikou a naše vlastné gastrointestinálne trakty pohybujú spolu jedlo pomocou rovnakého mechanizmu. Pozrite sa na pohyb Meshworm v videu MIT nižšie:
Okrem toho má robot umelé svaly, ktoré prebiehajú pozdĺž jeho dĺžky na ľavej aj pravej strane. Keď sa ktorýkoľvek z týchto svalov zahrieva, ťahajú zariadenie doľava alebo doprava a umožňujú mu riadiť sa v oboch smeroch, keď sa pohybuje vpred. Autonómny robot môže byť naprogramovaný tak, aby sa pohyboval po konkrétnych dráhach bez ľudského zásahu.
Meshworm má ešte jednu pozoruhodnú vlastnosť: Je takmer nezničiteľná. Pretože zariadenie je vyrobené takmer výlučne z mäkkých častí, dá sa ním príklepom alebo šliapať bez toho, aby došlo k skutočnému poškodeniu. "Môžete to hodiť a nezrúti sa, " uviedla Kim v tlačovej správe MIT. "Väčšina mechanických častí je tuhá a krehká v malom merítku, ale časti z Meshworms sú vláknité a pružné."
Možné použitia konceptov demonštrovaných v tomto zariadení sú rôzne. Výskum financuje DARPA, agentúra amerického ministerstva obrany, ktorá vyvíja nové vojenské technológie, a niektoré špekulujú o tom, že by sa robot mohol niekedy použiť v prieskumných misiách, pretože mohol byť vyslaný, spustený alebo hodený na relatívne veľké vzdialenosti. a pristáť bez poškodenia. Vedci poznamenávajú, že takáto technológia by mohla byť užitočná pri navigácii v drsnom teréne a pri montáži do malých priestorov; toto spolu so skutočnosťou, že funguje potichu a nenápadne, dodáva vierohodnosť myšlienke, že sa jedného dňa plazí po zemi ako strašidelný robotický špión.
Môže však existovať aj viac neškodných použití. Kellar Autumn, profesor na Lewis a Clark College, ktorý študuje biomechaniku v robotike, povedal MIT, že zariadenia podobné Meshworm by mohli byť niekedy užitočné pre celý rad aplikácií, vrátane spotrebnej technológie a zdravotníckych pomôcok, ako sú endoskopy, implantáty a protetiky. "Aj keď je telo robota omnoho jednoduchšie ako skutočný červ - má iba niekoľko segmentov - zdá sa, že má dosť pôsobivý výkon, " uviedol Autumn. „Predpovedám, že v ďalšom desaťročí uvidíme umelé svaly, ktoré menia tvar, v mnohých produktoch, ako sú mobilné telefóny, prenosné počítače a automobily.“
