Når vi forestiller oss en robotvi tenker på en humanoid av metalltil roboten som renser et hus eller en mekanisk arm av monteringskjede. Imidlertid er det også andre roboter: mer fleksible, mer tilpasningsdyktig og mer «myk”. De er myk robotmaskiner inspirert av naturen, designet for å tilpasse seg forskjellige typer miljøer. Er en del av Bioinspirert robotikken gren av robotikk som observerer oppførsel av levende vesener i deres habitat for å utvikle teknologier som er i stand til å operere i lignende miljøer. For eksempel, for å designe roboter som beveger seg under jorden, studeres meitemark; for de flygende, biene; For transport av frø, planter strategier. Løsningene som finnes i disse feltene gjelder ofte også utenfor konteksten de ble født, i områder som medisin eller romlig utforskning.
I denne artikkelen ser vi hva bioinspirerte roboter er, og spesielt robotene inspirert av blekksprutdyr som har tilbudt grunnleggende ideer til å designe maskiner som er i stand til utforske de havbunn Marini, komme seg objekter i ekstremt begrensede rom e gripe elementer av skjemaer Veldig forskjellig blant dem.
Hva roboter er og hva som er bioinspirert robotikk
Robotene er programmerbare maskineri stand til å utføre lekser automatisk eller fjernstyrt. De består vanligvis av tre grunnleggende elementer: sensorer å oppfatte miljøet (for eksempel kameraer eller mikrofoner); aktuatorer å samhandle med utsiden (motorer, hjul, bremser); og aKontrollenhetdet vil si «hjernen» i systemet, for å behandle dataene som er samlet inn av sensorene og overføre ordrer til aktuatorer.
Tradisjonelt har roboter blitt brukt i kontrollerte miljøer, for eksempel monteringskjeder, der de alltid kan gjenta de samme operasjonene. Men hva som skjer hvis vi må jobbe i en Ustrukturert miljøhvem endrer seg og endrer seg, som det naturlige miljøet? Å svare på denne utfordringen, Bioinspirert robotikk: et felt av vitenskapelig og teknologisk forskning som henter inspirasjon fra den naturlige verden, spesielt fra levende vesenerå designe Roboter og maskiner. Ideen ved basen er å observere hvordan organismer oppfører seg – hvordan de beveger seg, tilpasser seg, samhandler med miljøet – og prøve å etterligne denne atferden Å lage nye teknologier.
Robot med blekksprut tentakler: De er perfekte for å gjenopprette gjenstander av noen form
Blekkspruten er et ekstremt interessant dyr for bioinspirert robotikk. Kroppen hans, helt uten skjelett, er ekstremt fleksibel Og det kan deformere å gå gjennom veldig nære mellomrom. Men det er ikke bare mykt: det kan også Selivt stivne lemmene og bruk store krefter takket være muskelsystemet. De åtte tentaklene er muskel hydrostatmuskelorganer som ikke trenger støtte fra noe bein, for eksempel tunge menneskelig eller stamme av elefanten. De består av tre typer muskelfibre – tverrgående, langsgående og skrå – som ved å kombinere lar tentakelen bøye, strekke, forkorte eller vri i alle retninger. Replikering av denne evnen er en stor utfordring for robotteknikk.
Et annet grunnleggende element er vindfordelt langs den indre delen av tentaklene. Hver kan generere en sterkt trykk negativ (opp til −65 kPa) som tillater blekksprut av Feld til uregelmessige overflater eller viskide og ta tak i gjenstander med presisjon. Kombinasjonen av styrke, kontroll og tilpasningsevne gjør blekksprut en ideell inspirasjonskilde for å utvikle roboter som er i stand til å operere i ustrukturerte miljøer.
Robotene inspirert av blekksprut: fra blekksprut til spirob
De siste årene har flere roboter blitt utviklet inspirert av blekksprut, som prøver å etterligne deres biologiske egenskaper. En av pionerene i feltet er Blekksprutet europeisk prosjekt ledet av Sant’anna Superior School of Pisa. Denne roboten har tentakler med utsiden helt i silikon, flyttet av metallfjærer som trekker inn passering av strømmen, og er i stand til å ta tak i gjenstander med uregelmessige former. Hans skapelse, for mer enn 15 år siden, har startet en serie med mer sofistikerte prosjekter.
https://www.youtube.com/watch?v=xn-bg8_aazm
For eksempel i genoa,IIT (Italian Institute of Technology) har utviklet en Myk robotarm designet for å utforske smale miljøer, for eksempel Industrielle rør akkurat 7 cm i diameter. Denne roboten er laget av mer eller mindre myke silikoner inni hvilke metallkabler settes inn. De Kunstig vindInspirert direkte av blekkspruten, øker grepskraften sammenlignet med systemer uten vind opp til 12,5 ganger, slik at gjenvinning av gjenstander i skitten, nedsenket eller under trykk (opptil 18 bar).
https://www.youtube.com/watch?v=upy_47_5gy
I 2020 var forskere av Harvard University og av Beihang University De har forbedret dette systemet ytterligere og presentert en myk arm Med biomimetisk vind og en optimalisert avsmalnet form. Utformingen av sugekoppene, om enn forenklet med hensyn til den biologiske modellen, lar roboten tilpasse seg gjenstander av former, dimensjoner og veldig forskjellige overflater, fra egg til smarttelefoner, og glatte overflater, grove, flate eller kurver.
https://www.youtube.com/watch?v=8ixncy4l_nc
Til slutt, i 2024, ble den introdusert Spirobsen ny klasse robot inspirert av logaritmisk spiralvanlig form også i tentaklene til blekkspruten. Spirober, kontrollert via kabler og helt trykt i 3D, kan heve gjenstander opp til 260 ganger vekten din. Det er miniatyriserte versjoner, montert på droner eller med kombinasjoner av flere armer for å pakke og heve gjenstander. Prosjektet er Åpen kildekode, Det er, tilgjengelig og fritt replikerbar, slik at entusiaster kan trykke og gjenskape det hjemme.
