Sorodne vsebine
- Kako biomimikrija navdihuje človeško inovacijo
Meshworm uporablja peristaltiko, krčenje in razširitev različnih mišičnih segmentov, da palca čez tla. Slika prek MIT
V zadnjih nekaj letih so inženirji vse bolj gledali v naravni svet, ko so izumili vrhunske robote. Na nebo so se odpeljali leteči brezpilotki, ki so jih navdihnili ptice in žuželke, za morja pa so razvili plavalne robote, ki temeljijo na meduze.
Zdaj je skupina znanstvenikov z MIT, Harvarda in Nacionalne univerze v Seulu navdihnila drugačno bitje za robota nove generacije: ponižnega deževnika. Kot je podrobno opisano v prispevku, nedavno objavljenem v reviji Transaction on Mechatronics, je skupina, ki jo je vodil profesor Sangbae Kim, ustvarila napravo, ki ji pravijo "Meshworm", majhnega robota, ki se plazi po tleh na enak način kot črvi in uporabljajo princip peristaltiko.
Naprava poganja spiralno navita umetna mišica iz zlitine titana in niklja, materiala, izbranega iz določenega razloga: se segreje, ko se segreje, in ko se ohladi, se vrne v prvotno obliko. Inženirji so z uporabo notranje baterije in vezja uporabili šibek električni tok na različne mišične segmente znotraj Meshworma, pri čemer so ogrevali vsakega po vrsti. Ko se vsak segment segreje, se razširi v dolžino, zaradi česar se zunanji obod mrežice za kratek čas stisne, nato pa se hitro nato vrne v prvotno velikost. Ko se to gibanje zaporedno pojavlja na vsakem segmentu, povzroči krčenje vala, ki omogoča Meshwormu, da se plazi po tleh.
Vse to se lahko sliši zapleteno, vendar izgleda neresnično resnično - verjetno ste videli že stokrat v življenju v naravi. Poleg deževnikov se polži in morske kumare premikajo tudi po peristaltiki, lastni prebavili pa hrano premikajo po istem mehanizmu. Glej Meshworm v spodnjem videoposnetku MIT:
Poleg tega ima robot umetne mišice, ki potekajo po njegovi dolžini na levi in desni strani. Ko se katera koli od teh mišic ogreje, napravo povleče v levo ali desno, kar ji omogoča, da se usmeri v katero koli smer, ko se premika naprej. Avtonomni robot se lahko programira za premikanje po določenih poteh brez človekovega posredovanja.
Meshworm ima še eno opazno lastnost: je skoraj neuničljiv. Ker je naprava skoraj v celoti sestavljena iz mehkih delov, jo je mogoče udariti v klanec ali stopiti, ne da bi pri tem utrpela resnično škodo. "Lahko ga vržete in ne bo propadlo, " je dejal Kim v sporočilu za javnost MIT. "Večina mehanskih delov je v majhnem obsegu kruta in krhka, vsi deli meshwormov pa so vlaknati in prožni."
Potencialne uporabe konceptov, prikazanih v tej napravi, so različne. Raziskavo financira DARPA, agencija ameriškega ministrstva za obrambo, ki razvija nove vojaške tehnologije, in nekateri ugibajo, da bi robota nekega dne lahko uporabili v izvidniških misijah, saj bi ga lahko spuščali v zrak, izstrelili ali vrgli na razmeroma dolge razdalje in pristati brez škode. Raziskovalci ugotavljajo, da bi takšna tehnologija lahko bila uporabna za krmarjenje po grobih terenih in umestitev v majhne prostore; to skupaj s tem, da deluje tiho in neopazno, daje verodostoj ideji, da nekega dne plaze po tleh kot grozljivega robo-vohuna.
Lahko pa bi bilo tudi več benignih uporab. Kellar Autumn, profesorica na fakulteti Lewis in Clark, ki preučuje biomehaniko robotike, je za MIT povedala, da bi bile naprave, podobne meshwormu, nekega dne lahko koristne za široko paleto aplikacij, vključno s potrošniško tehnologijo in medicinskimi napravami, kot so endoskopi, vsadki in protetika. "Čeprav je telo robota veliko preprostejše od pravega črva - ima le nekaj segmentov - ima očitno zelo impresivno delovanje, " je dejal Jesen. "Napovedujem, da bomo v naslednjem desetletju opazili umetne mišice, ki spreminjajo obliko, v mnogih izdelkih, kot so mobilni telefoni, prenosni računalniki in avtomobili."
