สแน็ป. ล็อค. พับ. ทำซ้ำ. โดย KATE BAGGALEY | เผยแพร่เมื่อ สล็อตเว็บตรง 15 เม.ย. 2020 22:00 น เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม เต่าทองบินได้ นักวิจัยสร้างหุ่นยนต์คล้ายเต่าทองซึ่งปีกกางออกในหน่วยมิลลิวินาที เช่นเดียวกับแรงบันดาลใจของแมลง Pexels
เมื่อเต่าทองบิน ปีกของมันจะกางออกภายในสิบวินาที—เร็วกว่าชั่วพริบตา และเมื่อกางออกแล้ว ปีกเหล่านั้นยังคงเปิดอยู่ ทำให้สามารถกระพือปีกได้อย่างรวดเร็วโดยไม่เสี่ยงที่จะพับหรือโก่ง
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้แมลงเต่าทองตัวเล็กสีสันสดใสเป็นแรงบันดาลใจให้กับหุ่นยนต์บินได้ Kyu-Jin Cho ผู้อำนวยการศูนย์วิจัย Soft Robotics แห่งมหาวิทยาลัยแห่งชาติโซลในเกาหลีใต้กล่าว เขาและเพื่อนร่วมงานได้สร้างหุ่นยนต์ที่บินโดยใช้ปีกคู่หนึ่งซึ่งเปิดออกและล็อคได้เหมือนกับเต่าทองจริงๆ
“เรากำลังพยายามเลียนแบบหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการสร้างการเคลื่อนไหวเหล่านั้น” โช ผู้ซึ่งบรรยายงานของเขาในสัปดาห์นี้ในวารสารScience Roboticsกล่าว
ปีกที่กลุ่มของเขาออกแบบนั้นแข็งแรงขณะบิน แต่สามารถพับขึ้นได้เหมือนกระดาษพับเมื่อหุ่นยนต์แตะพื้น ปีกที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบาเหล่านี้สามารถทำให้หุ่นยนต์รุ่นต่อๆ ไปเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับภารกิจการค้นหาและกู้ภัยหรือการลาดตระเวน
หุ่นยนต์ที่ได้แรงบันดาลใจจากเต่าทอง
ปีกที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบาเหล่านี้สามารถทำให้หุ่นยนต์รุ่นต่อๆ ไปเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับภารกิจการค้นหาและกู้ภัยหรือการลาดตระเวน Baek et al., วิทย์. หุ่นยนต์. 5, eaaz6262 (2020)
เต่าทองไม่ใช่แมลงเพียงชนิดเดียวที่พับปีกหลังให้แน่นเมื่อไม่ใช้งาน “แต่ต่างจากปีกของด้วงเต่าทองตรงที่มันไม่เปิดเร็วขนาดนั้น” โชกล่าว กุญแจสำคัญในการบินขึ้นอย่างรวดเร็วของแมลงคือเส้นเลือดพิเศษในปีกของมันที่มีรูปร่างโค้งเล็กน้อย ซึ่งช่วยให้พวกมันกักเก็บพลังงานที่ยืดหยุ่นได้ในขณะงอ และปล่อยเมื่อปีกกางออก เส้นเลือดโค้งยังช่วยให้ปีกแข็งและมั่นคงขณะบิน เช่นเดียวกับที่สายวัดอยู่ตรงขณะยืดออก
“ถ้าคุณพับสายวัด…แล้วปล่อย มันจะเปิดออกอย่างรวดเร็ว” Cho กล่าว “โดยพื้นฐานแล้วหลักการเดียวกัน”
เขาและเพื่อนร่วมงานสร้างปีกผ้าขนาด 13 นิ้วด้วยเส้นพลาสติกเทียม และติดไว้กับแมลงหุ่นยนต์ที่พวกเขาเคยออกแบบมาให้กระโดดหรือคลาน เส้นเลือดสามารถกางออกได้ภายใน 116 มิลลิวินาทีและสามารถรับน้ำหนักได้มากถึง 150 เท่าโดยไม่โก่งงอ
“โดยธรรมชาติมันจะล็อคตัวเองเมื่อกางออกเนื่องจากรูปทรงโค้งมน จึงสามารถรับน้ำหนักที่หนักมากได้” Cho กล่าว “ถ้ามันเป็นเพียงพื้นผิวเรียบ มันจะโค้งงอในทันที แต่เพราะมันมีรูปทรงโค้งมน มันจึงแข็งแกร่งกว่ามาก”
นักวิจัยได้นำหุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลตัวหนึ่งมาทดสอบโดยสั่งให้มันกระโดดจากหลังคา กางปีกออกกลางอากาศ แล้วร่อนลงสู่พื้น พวกเขาโยนหุ่นยนต์อีกตัวออกจากชั้นสองของอาคาร หลังจากร่อนลงมายังพื้นโลก หุ่นยนต์ตัวนี้ก็กางปีกและคลานไปตามพื้น ทีมงานยังพบว่าการออกแบบนี้สามารถปรับให้เข้ากับหุ่นยนต์ที่มีปีกกระพือปีกได้
การออกแบบที่ได้แรงบันดาลใจจาก origami
นี้ไม่ใช่รูปแบบแรกในประเภทนี้ นักวิจัยคนอื่นๆ ได้สร้างอุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งมีส่วนที่กางออก ซึ่งรวมถึงแผงโซลาร์เซลล์สำหรับยานอวกาศ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์รุ่นก่อนๆ เหล่านี้ใช้แผ่นแข็งที่ไม่สามารถเปิดได้อย่างรวดเร็ว โดยการสร้างโครงปีกที่โค้งเมื่อเปิดและแบนเมื่อพับ โชและกลุ่มของเขาออกจากแม่พิมพ์นี้
“ผมคิดว่าของเราเป็นเครื่องแรกที่สามารถกักเก็บพลังงานได้จริง แล้วเปิดขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีส่วนประกอบเพิ่มเติม” เขากล่าว “โครงสร้างนี้กำลังถูกใช้เป็นสปริง”
ซึ่งหมายความว่าปีกที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเต่าทองสามารถพับเก็บได้อย่างสวยงาม ทำให้หุ่นยนต์พกพาได้ง่ายขึ้นและง่ายต่อการพกพาสำหรับคนหรือโดรน เมื่อใช้งานแล้ว หุ่นยนต์ก็จะส่งเสียงดังน้อยกว่าโดรนแบบเดิม
นักวิจัยทั่วโลกกำลังสร้าง โรงละครสัตว์ของหุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ ซึ่งบิน ได้เหมือนค้างคาว แมลง หรือนก
Alireza Ramezani นักวิทยาการหุ่นยนต์จากมหาวิทยาลัย Northeastern ซึ่งกำลังทำงานเกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่มีปีกกระพือเรียกว่า Bat กล่าวว่า “แอปพลิเคชันนี้ไม่ได้ใหม่มากนัก บอท. “มีแนวโน้มที่ดีในแง่ที่ว่าหวังว่าจะช่วยให้เราสร้างหุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพซึ่งมีความซับซ้อนน้อยกว่า เบากว่า และตอบสนองได้ดีกว่า”
อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์พับกระดาษก็มีข้อเสียเช่นกัน เขากล่าว พวกเขาสามารถพับเป็นรูปร่างจำนวนจำกัดเท่านั้น ซึ่งจำกัดการเคลื่อนไหวที่หุ่นยนต์สามารถทำได้
ข้อดีอย่างหนึ่งของหุ่นยนต์เต่าทองคือมันสามารถดึงปีกออกมาให้พ้นได้โดยการพับ ทำให้หุ่นยนต์กระโดดหรือคลานได้เมื่อไม่ได้อยู่กลางอากาศ Cho กล่าว เขาวางแผนที่จะอัพเกรดหุ่นยนต์รุ่นต่อ ๆ ไปในอนาคตให้ถูกควบคุมโดยปัญญาประดิษฐ์เพื่อให้พวกเขาสามารถนำทางได้ด้วยตนเองมากขึ้น สล็อตเว็บตรง / รองเท้าวิ่ง
