راهنماتو- محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی اخیرا توانسته اند با الهام از بیومکانیک ماهی پرتومانتا، رباتی نرمی شناگری بسازند که می تواند بیش از چهار برابر سریعتر از ربات های قبلی شنا کند.
به گزارش راهنماتو، این ربات ها به دلیل انجام حرکات مانند شنای پروانه «ربات های پروانه ای» نیز نامیده می شوند. «جی یین» نویسنده مقاله مرتبط با این ربات می گوید: «ربات‌های نرم شناگر تا به امروز نمی توانستند با سرعت بیشتر از اندازه یک طول بدن خود بر ثانیه شنا کنند. برخی آبزیان مانند پرتوهای مانتا، می‌توانند بسیار سریعتر از سایر موجودات شنا کنند. ما قصد داشتیم با استفاده از بیومکانیک این حیوانات ربات‌های نرم سریع تر و کارآمدتری طراحی کنیم.»
محققان توانستند دو ربات با الهام از این موجود دریایی بسازند؛ اولی با هدف حرکت سریع طراحی شده بود و می توانست با سرعت متوسط 3.74 برابر طول بدن خود بر ثانیه حرکت کند. دومی نیز به گونه ای طراحی شده بود که می توانست بخوبی مانور دهد و به سرعت به سمت راست و چپ بچرخد. این ربات قادر بود با سرعت 1.7 برابر طول بدن خود بر ثانیه حرکت کند.
«Yinding Chi» نویسنده اول این مقاله می گوید: «محققانی که آیرودینامیک و بیومکانیک را مورد بررسی قرار می دهند، از پارامتری به نام عدد استروهال به منظور ارزیابی کارایی انرژی حیوانات در حال پرواز و شنا استفاده می کند. اوج راندمان پیشرانه زمانی اتفاق می‌افتد که حیوانی با عدد استروهال بین 0.2 تا 0.4 شنا با پرواز کند.»
قدرت شنای ربات‌های پروانه‌ای از باله های آنها بدست می آید. عملکرد این باله ها مشابه گیره مو است. تا زمانی که مقدار معینی انرژی از طریق خم کردن به گیره مو اعمال نکنیم، گیره در وضعیت پایداری قرار دارد و هنگامی که مقدار انرژی به نقطه بحرانی برسد، گیره مو به شکل دیگری، که همچنان پایدار است در می آید. باله های ربات های پروانه ای به بدنه ای نرم و سیلیکونی متصل می شوند. کاربران می توانند از طریق پمپاژ هوا به داخل محفظه های درون بدنه ربات، سوئیچ را بین دو حالت پایدار جابجا کنند. با پر شدن محفظه های از باد، بدن ربات رو به بالا و پایین خم شده و باله ها را به عقب و جلو می چسباند.
یین می‌گوید: «ربات‌های بالدار قدیمی، از موتور برای تامین انرژی استفاده می کردند. رویکرد جدید ما مانند گیره مو عمل کرده و با حرکت بدنه مرکزی ربات را به حرکت در می آورد.» این ربات سریع تنها یک محرک دارد؛ بدنه ای نرم که هر دو باله های ربات را کنترل می کند. این محرک سرعت ربات را افزایش می دهد؛ اما ربات نمی تواند بخوبی به چپ و راست بچرخد. انسان ها همچنین می توانند باله های را دستکاری کرده و یا فقط یکی از آنها را به حرکت درآورند. این کار به چرخش سریع تر ربات کمک می کند.
دیدگاه شما چیست؟
دیدگاه ها