نتیجه تلاش محققان؛

طراحی روبات ستاره‌ای که می‌تواند زیرآب بخزد / «پاتریک» در خدمت زمین‌شناسان

با تلاش محققان روبات جدیدی با الهام از خانواده ستاره دریایی به نام «پاتریک» برای کاربرد‌های زمین‌شناسی ساخته شد.

کد خبر: ۸۴۳۱۸۷

شنبه - ۰۶ ارديبهشت ۱۳۹۹ / April 25, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، اخیرا محققان در دانشگاه ملون کارنگی یک روبات نرم ساخته‌اند که رفتار ستاره شکننده از خانواده ستاره دریایی را تکرار می‌کنند. این روبات که «پاتریک» نام دارد از نظر بیولوژیکی بی‌نظیر است و با استفاده از ۵ پا، به وسیله آلیاژ‌های حافظه‌دار زیر آب حرکت می‌کند.

زک پترسون از محققان این آزمایش گفت: «پاتریک با توجه به آزمایشات قبلی ما در ایجاد روبات‌های نرم با استفاده از سیم‌های عضلانی به جای موتور الکتریکی شکل گرفته است. ما برای ساخت پاتریک از ستاره شکننده که از اقوام ستاره دریایی است، الهام گرفته‌‌ایم.»

پترسون و همکارانش تصمیم گرفتند تا یک روبات نرم را که می‌تواند ماموریت‌های ساده‌ای را در زیر آب انجام دهد، بسازند و به آن‌ها در درک فعلی ستاره شکننده و رفتار خزیدن آن زیر آب کمک کند. برای ایجاد توانایی راه رفتن در این روبات، محققان فکرکردند که روبات آن‌ها نباید به سخت‌افزار خارجی متصل شود، زیرا به آن‌ها اجازه می‌دهد که آزادانه‌تر حرکت کنند.

روبات پاتریک دارای ۵ اندام است که با سیم‌پیچ آلیاژ‌های حافظه‌دار حرکت می‌کنند. آلیاژ‌های حافظه‌دار نوعی فلز هستند و ویژگی‌های مفیدی مانند انعطاف‌پذیری در دمای اتاق یا رفتار‌های خاص هنگام گرم شدن، دارند. وقتی که یک جریان الکتریکی به آن‌ها اعمال می‌شود، فلز آلیاژ حافظه دار گرم شده و به شکل قبلی خود برمی‌گردد.

پترسون گفت: «ما از سیم‌پیچ‌هایی که تغییر شکل می‌دهند به عنوان ماهیچه استفاده کرده‌ایم تا پا‌های ربات در جهات دلخواه خم شوند. روبات از سیلیکون ساخته شده تا انعطاف‌پذیرتر و ضدآب باشد. برای کنترل حرکات پاتریک ما چندین حرکت اولیه را توسعه می‌دهیم و الگو‌های خاص تغییر شکل هماهنگ اندام‌ها که به طور کلی روبات را حرکت می‌دهد، استفاده می‌کنیم. این روبات می‌تواند با پا‌های خود حرکات متفاوتی انجام دهد، این موضوع در بین روبات‌ها که تنها قادرند چند حرکت ساده انجام دهند، نادر است.

پترسون گفت: «ما نشان دادیم که روبات‌ها می‌توانند به اهداف خود برسند. اما با وجود تعاملات پیچیده محیطی بین دما و تغییرشکل ماده، همچنین مواردی مانند اصطکاک ما کاملا مطمئن نیستیم که روبات در پاسخ به یک دستور چگونه عمل خواهد کرد.» در آینده این روبات می‌تواند کاربرد‌های مفید بسیاری مانند اکتشافات زمین‌شناسی، نمونه‌برداری‌های زیست محیطی و بیولوژیکی داشته باشد.