ساختن ربات با هنر سنتی ژاپنی
به گزارش شاه بلاگ محققان دانشگاه ˮنورث كارولیناˮ با الهام از هنر كیریگامی(kirigami) موفق به ساخت ربات هایی شده اند كه بدون اعمال نیروی مكانیكی و تنها در واكنش به گرما به اشكال مختلف تغییر وضعیت می دهند.
به گزارش شاه بلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس نیوز، محققان نشان داده اند كه چگونه تكنیك های الهام گرفته از "كیریگامی"(kirigami) به آنها اجازه می دهد تا ورق های نازكی از مواد را طراحی نمایند كه به محرك های محیطی به صورت خودكار در شكل های دو بعدی و ساختارهای سه بعدی واكنش نشان دهند و ربات های كارآمد بسازند.
محققان دستگاه های رباتیك متنوعی را بعنوان اثبات مفهوم این رویكرد بوجود آورده اند.
"جی یین" استادیار مهندسی مكانیك و هوافضا در دانشگاه ایالتی نورث كارولینا و محقق این پروژه می گوید: این نخستین موردی است كه می بینیم از الگوهای كیریگامی برای تبدیل ربات های ورقه ای نازك به اشكال دو بعدی و ساختارهای سه بعدی بدون ورود نیروی مكانیكی استفاده می شود و ربات ها تغییر شكل می دهند. در عوض ما انرژی را به صورت گرما اعمال می نماییم و مواد ورقه ها خویش را به شكلی دیگر تنظیم می كنند.
"كیریگامی" یك هنر است كه در آن یك تكه كاغذ بگونه ای برش داده و تا می شود كه شكل ها و ساختارهای جدیدی با آن ایجاد شود.
مفهوم جدید "كیریگامی فعال" متكی به یك ماده سه لایه است كه از دو لایه بیرونی تشكیل شده است كه گرما پاسخگو نیست و یك لایه پلیمر در وسط دارد كه در واكنش به حرارت منقبض می شود.
شكل و ساختار مواد از دو طریق كنترل می شود. از راه برش كه به هر سه لایه نفوذ می كند و دامنه حركت مواد را كنترل می كند و قلم زنی كه به لایه های بیرونی نفوذ می كند و پلیمر واكنش پذیر نسبت به گرما را در معرض آن قرار می دهد و زاویه و جهتی را كه مواد در آن قرار دارند، همینطور فاصله تا شدن ها را كنترل می كند.
ازاین رو ربات ها می توانند به اشكال دو بعدی یا سه بعدی تغییر شكل دهند.
"جی" می گوید: ما می توانیم با ایجاد تغییرات جزئی، یك الگوی ۲ بعدی با همان الگوی برش ایجاد نماییم و از آن برای ایجاد خیلی از ساختارهای ۳ بعدی استفاده نمائیم. این به صورت موثر سبب می شود كه ورقه های كیریگامی فعال قابل برنامه ریزی باشند.
محققان بعنوان بخشی از اثبات مفهوم خود از روش كیریگامی برای ایجاد مجموعه ای از ربات های كیریگامی واكنش ده به گرما، همچون جعبه های خود تاشو استفاده كردند. آنها همینطور یك ربات نرم با بدنه كیریگامی و پاهای بادی ایجاد كردند و با جابجایی جهت بدنه توانستند به سرعت پاها را هم تغییر دهند و جهت حركت ربات را تغییر دهند.
"جی" اظهار داشت: ما برای این كار از یك پلیمر پاسخگو به گرما استفاده كردیم، اما دلیلی وجود ندارد كه فكر نماییم سایر مواد پلیمری پاسخگو به گرما چنین كاربردی ندارند. ما هیجان زده هستیم تا طیف بالقوه ای از برنامه های كاربردی برای این مواد قابل برنامه ریزی و فعال را بررسی نماییم.
این مطالعه در مجله National Academy of Sciences انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب