Garvard tadqiqotchilari pnevmatik sakkizoyoqni qurishmoqda

Tabiat jurnalida o'z ishlarini tasvirlab, tadqiqotchilar yumshoq robototexnika odamlarning mashinalar bilan o'zaro munosabatida inqilob qilishi mumkinligini aytishdi. Oldindan butunlay mos keladigan robotlarni yaratish bo'yicha harakatlar to'siqlarga duch kelgan. Boshqa yumshoq ishlaydigan robotlar qattiq quvvat manbalariga ega yoki tashqi elektr yoki pnevmatik tizimlarga ulangan.

"Yumshoq robototexnika sohasida uzoq vaqtdan beri ko'zga tashlanadigan narsalardan biri mutlaqo yumshoq robotlarni yaratishdir, ammo kurash doimo batareyalar va elektron boshqaruv elementlari singari yumshoq tizimlarga almashtirilib, keyin ularni bir joyga to'plashda davom etdi", dedi u. Robert Vud, Garvard Jon A. Paulson muhandislik va amaliy fanlar maktabining professori. "Ushbu tadqiqot shuni ko'rsatadiki, biz sodda, yumshoq yumshoq robotning asosiy qismlarini osongina ishlab chiqarishimiz mumkin, bu esa yanada murakkab dizaynlar uchun poydevor yaratadi."

Taxminan 7 sm uzunlikdagi va kichkina ahtapotga o'xshash uskuna turli xil qattiqlikdagi silikon gellardan qilingan. Garvardning oktoboti "pnevmatik" ga asoslangan, bosim ostida gaz bilan ishlaydi, ammo siqilgan havoda emas. Buning o'rniga, yonilg'i xujayrasida oz miqdordagi 50% vodorod periks eritmasi platina katalizatori bilan reaksiyaga kirishadi va suyuqlikni katta miqdordagi gazga aylantiradi, bu sakkizoyoq qo'llariga oqib chiqadi va sakkizta alohida-alohida qismlarga bo'linadi. Keyinchalik gazni shamollatish qo'llarni dastlabki holatiga qaytaradi.

Oktobot elektron boshqaruvga ishonmaydi. Buning o'rniga, tadqiqotchilar mikrofloridli mantiqni yumshoq kontroller va ko'p materialli, 3D-bosma usulida kalıplanmış, elastomerik robot korpusida pnevmatik tarmoqlarni to'qish uchun ishlatdilar. Gibrid montaj yondoshuvi yumshoq robotning avtonom, montaj qilinmagan ishlashi uchun zarur bo'lgan bir qator materiallar va funktsional elementlarni tezda ishlab chiqarish uchun yumshoq litografiya, kalıplama va 3D bosib chiqarishdan foydalanishga imkon beradi.

Yumshoq tekshirgich ichidagi nazorat klapanlari va almashtirish klapanlari tizimi suyuqlikni tizimga va ichkariga oqishini tartibga soladi. Oqim kanallari faqat bir necha yuz mikrondan iborat bo'lib, yumshoq boshqaruvchiga biriktirilgan. Elektr analogi sifatida tekshirish klapanlari, yonilg'i baklari, osilator, reaktsiya xonalari, aktuator va shamollatish moslamalari mos ravishda diodlarga, ta'minot kondensatorlariga, elektr osilatatoriga, kuchaytirgichlarga, kondensatorlarga va pastga tushadigan rezistorlarga tegishlidir.

Ishni boshlash uchun shprits nasosi orqali har ikki yonilg'i omboriga 0,5 ml yonilg'i quyiladi. Yoqilg'i rezervuarlari taxminan 50 kPa bosimga qadar cho'zilib, osilatorga yoqilg'i quyishga majbur bo'ladi. Osilatator chayqalish va tekshirish klapanlari tizimini o'z ichiga oladi, bu esa yonilg'ini alternativa platina bilan to'ldirilgan reaktsiya kameralariga yo'naltiradi va u tezda parchalanadi. Pastga qarab tekshirish klapanlari paydo bo'lgan bosimli gazni yumshoq boshqaruvchiga qaytarilishini oldini oladi va u aktuatorlarga oqadi. Gaz bosimi kuchaytirgichlarni ajratib turadi va shamollatish teshigi orqali atmosferaga chiqaradi. Ventilyatsiya qilinganida, bitta reaktsiya kamerasiga yonilg'i quyilishi to'xtaydi va ikkinchisiga oqim boshlanadi, boshqa quyi oqim katalitik kamerasi va aktuator tarmog'ida shunga o'xshash ketma-ketlikni boshlaydi.

O'rnatish jarayonining soddaligi yanada murakkab dizaynlarga yo'l ochadi, deydi Rayan Trubi, aspirant va qog'ozning hammuallifi. Keyinchalik, Garvard jamoasi pnevmatik ahtapotni yaratishga umid qilmoqda, u aylanib o'tishi, suzishi va atrof-muhit bilan o'zaro munosabatda bo'lishi mumkin. Bir kun kelib yumshoq robotlar jarrohlik operatsiyalari uchun yoki asboblar yoki kameralarni kirish qiyin bo'lgan joylarda siqish uchun ishlatilishi mumkin.