ابداع رباتی به اندازه حشره و به چابکی یوزپلنگ!

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سیما؛ به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، بسیاری از حشرات و عنکبوت‌ها توانایی عجیبی در بالا رفتن از دیوار و راه رفتن وارونه روی سقف‌ها دارند. پا‌های چسبنده به آن‌ها کمک می‌کند تا روی سطوحی راه بروند که انسان جرات قدم زدن روی آن‌ها را ندارد.

مهندسان "دانشگاه کالیفرنیا، برکلی" (UCB)، از این اصل موسوم به "چسبندگی الکترواستاتیک" (Electrostatic Adhesion)، برای ابداع رباتی به اندازه یک حشره استفاده کردند که می‌تواند به چابکی یک یوزپلنگ، جهت خود را عوض کند. این ویژگی، توانایی عبور از زمین‌های پیچیده و دوری از موانع غیرمنتظره را برای ربات فراهم می‌کند.

این ربات، از یک ماده نازک و لایه‌بندی شده ساخته شده است که با به کارگیری ولتاژ برق، خم و منقبض می‌شود. این گروه پژوهشی در مقاله سال ۲۰۱۹ خود نشان دادند که این طراحی ساده را می‌توان برای ابداع رباتی به اندازه یک سوسک به کار گرفت که می‌تواند با سرعت ۱/۵ مایل در ساعت روی یک سطح صاف حرکت کند. این سرعت، به سرعت حرکت سوسک‌های زنده شباهت دارد و سرعت آن نسبت به سایر ربات‌هایی که در مقیاس حشرات ساخته می‌شوند، بیشتر است.
پژوهشگران در این پروژه جدید، دو پد الکتروستاتیک را به ربات اضافه کردند. اعمال ولتاژ در هر یک از پدها، نیروی الکترواستاتیک میان پد و سطح را افزایش داد و موجب شد که پد، محکم‌تر به سطح بچسبد و بقیه قسمت‌های ربات را به چرخش در اطراف وادار کند.

این دو پد، امکان کنترل کامل مسیر ربات را برای اپراتور‌ها فراهم می‌کنند و به ربات امکان می‌دهند تا چرخش خود را با شتابی بیش از شتاب حشرات انجام دهد.

"لیوی لین" (Liwei Lin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ربات اصلی ما توانست بسیار سریع حرکت کند، اما ما نتوانستیم حرکت آن به راست یا چپ را کنترل کنیم؛ به همین دلیل ربات گاهی اوقات به صورت تصادفی حرکت می‌کند.

وی افزود: ربات‌های کوچک و قوی از این دست می‌توانند برای عملیات جستجو و نجات یا سایر شرایط خطرناک مانند نشت احتمالی گاز، گزینه‌های ایده‌آلی باشند.

اگرچه پژوهشگران در این پروژه، ربات‌هایی را به نمایش گذاشتند که به واسطه یک سیم برق کنترل می‌شد، اما یک نسخه غیرمتصل نیز ابداع کردند که می‌تواند در حال حمل کردن یک حسگر گاز، با کمک نیروی باتری، تا ۱۹ دقیقه و تا مسافت ۳۱ متر کار کند.

لین ادامه داد: یکی از بزرگترین چالش‌ها در حال حاضر، ساخت ربات‌هایی در مقیاس کوچکتر است که قدرت و کنترل ربات‌های بزرگتر را دارند. با استفاده از یک ربات بزرگ‌تر، داشتن یک باتری بزرگ و یک سیستم کنترل امکان‌پذیر است، اما اگر بخواهیم همه چیز را در مقیاس کوچکتر ارائه دهیم، تحمل وزن این تجهیزات برای ربات دشوار خواهد بود و ربات به کندی حرکت خواهد کرد. ربات ما بسیار سریع و کاملا قوی است و به نیروی کمی نیاز دارد؛ به همین دلیل، امکان حمل حسگر‌ها و تجهیزات الکترونیکی و همچنین حمل باتری را خواهد داشت.

این پژوهش، در مجله "Science Robotics" به چاپ رسید.