kapcsolodo tartalom
- Hogyan inspirálja a biomimicry az emberi innovációt?
A Meshworm perisztaltikát alkalmaz, különféle izomszegmenseket összehúzva és kibővítve, hogy a talaj átmérőjű legyen. Kép a MIT-en keresztül
Az elmúlt években a mérnökök egyre inkább a természeti világ felé fordultak, amikor élvonalbeli robotokat fedeztek fel. A madarak és rovarok ihlette repülõ drónok eljutottak az égboltba, és a medúzán alapuló úszórobotokat fejlesztettek ki a tengerek számára.
Most az MIT, a Harvard és a Szöuli Nemzeti Egyetem kutatóinak egy csoportja inspirálta egy újfajta lényt egy következő generációs robot számára: az alázatos földigilisztát. Amint azt egy, a Transactions on Mechatronics folyóiratban nemrégiben közzétett cikkben ismertetik, Sangbae Kim professzor vezetõ csoport létrehozott egy olyan eszközt, amelyet Meshworm-nek hívnak. Egy kicsi robot, amely ugyanúgy jár a földön, mint a férgek, a bélmozgást.
Az eszközt egy titán és nikkel ötvözetből készült, spirál alakú mű izom tekercs hajtja meg, egy adott okból választott anyagból: Melegítés közben meghosszabbodik, és lehűlés után visszanyeri eredeti formáját. A mérnökök belső akkumulátort és áramköri lapot használtak, hogy gyenge elektromos áramot vezessenek a Meshworm különböző izomszegmenseire, mindegyiket egymás után felhevítve. Az egyes szegmensek hevítésekor meghosszabbodik, így a háló külső kerülete rövid ideig összehúzódik, majd később gyorsan visszatér eredeti méretéhez. Mivel ez a mozgás egymást követően fordul elő minden szegmensben, összehúzódási hullámot generál, amely lehetővé teszi a Meshworm-nek a talaj mentén történő kúszását.
Mindez bonyolultnak tűnhet, de rettenetesen élethűnek tűnik - valószínűleg látta, hogy százszor megtörténik az életében a természetben. A földigiliszták mellett a csigák és a tengeri uborkák is perisztaltikán keresztül mozognak, és a saját gyomor-bél traktusunk ugyanazon mechanizmus segítségével mozgatja az ételt. Lásd a Meshworm mozgását az alábbi MIT-videóban:
Ezenkívül a robot mesterséges izmokkal is rendelkezik, amelyek teljes hosszában futnak mind a bal, mind a jobb oldalon. Ha ezen izmok egyikét felmelegítik, akkor balra vagy jobbra húzzák az eszközt, engedve, hogy az előre haladva bármelyik irányba irányítson. Az autonóm robot programozható úgy, hogy emberi beavatkozás nélkül mozogjon bizonyos utakon.
A Meshwormnek még egy figyelemre méltó tulajdonsága van: szinte elpusztíthatatlan. Mivel az eszköz szinte teljes egészében lágy alkatrészekből áll, ezért kalapáccsal megtámadható vagy beépíthető valódi károk nélkül. „Dobhat, és nem fog összeomlani” - mondta Kim az MIT sajtóközleményében. "A legtöbb mechanikus alkatrész kis méretekben merev és törékeny, de a Meshworms alkatrészei mindegyik rostos és rugalmas."
Az ebben az eszközben bemutatott fogalmak lehetséges felhasználása változatos. A kutatást a DARPA, az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának új katonai technológiákat fejlesztő ügynöksége finanszírozza, és néhányan azt gondolják, hogy a robot egy napon felderítő missziókban is felhasználható lenne, mivel levegőbe eshet, elindíthat vagy viszonylag nagy távolságra dobhatja. és földet sérülés nélkül. A kutatók megjegyzik, hogy ez a technológia hasznos lehet az egyenetlen terepben való navigáláshoz és a kis terekbe való beillesztéshez; ez, valamint az a tény, hogy csendesen és észrevétlenül működik, hitelességet ad arra a gondolatra, hogy egy nap hátborzongató robo-kémként a földön mászik.
De jóindulatúbb felhasználások is előfordulhatnak. Kellar Autumn, a Lewis és a Clark Főiskola professzora, aki a robotika biomechanikáját tanulmányozza. Azt mondta a MIT-nek, hogy a Meshwormhez hasonló eszközök valamikor hasznosak lehetnek számos alkalmazás számára, beleértve a fogyasztói technológiát és az orvostechnikai eszközöket, például endoszkópokat, implantátumokat és protéziseket. "Noha a robot teste sokkal egyszerűbb, mint egy igazi féreg - csak néhány szegmense van -, úgy tűnik, hogy meglehetősen lenyűgöző teljesítményű" - mondta őszi. "Azt jósolom, hogy a következő évtizedben sok termékben - például mobiltelefonokban, hordozható számítógépekben és autókban - láthatjuk az alakváltoztató mesterséges izmokat."
