Fi snin reċenti, bl-iżvilupp mgħaġġel tar-robotika, ir-robots quadruped gradwalment saru hotspot ta 'riċerka. Huma mhux biss juru potenzjal kbir fl-oqsma tal-militar, is-salvataġġ, il-loġistika, eċċ., Iżda jippromwovu wkoll il-progress tax-xjenza u t-teknoloġija fil-bijoniċi, il-kontroll tal-moviment, eċċ. Riċentement, wieħed mir-robots quadruped l-iktar mgħaġġla tad-dinja ġibed l-attenzjoni mifruxa - il-veloċità tal-ġiri tagħha qabżet 10 metri kull sekonda (madwar 36 kilometru fis-siegħa), li saħansitra taqbeż il-ħila li taħdem ħafna. Iċ-ċavetta għal dan l-avvanz tinsab fl-istruttura tas-sieq tal-fibra tal-karbonju tagħha ddisinjata biex timita Jerboas.
Dan l-artikolu se jesplora fil-fond il-prinċipji tekniċi, id-disinn bijoniku, l-applikazzjoni ta 'materjali tal-fibra tal-karbonju u l-prospetti futuri ta' dan ir-robot kwadruped.
Robot quadruped huwa robot li jimita l-moviment tal-quadrupeds. L-ispirazzjoni tad-disinn tagħha ġejja prinċipalment minn mammiferi fin-natura, bħal klieb, qtates, żwiemel, eċċ meta mqabbla ma 'robots bir-roti jew traċċati, robots quadruped għandhom adattabilità aktar b'saħħitha fl-art u jistgħu jiċċaqalqu b'mod stabbli f'ambjenti kumplessi, bħal muntanji imħatteb, fdalijiet jew borra.
F’dawn l-aħħar snin, sar progress sinifikanti fil-qasam tar-robots quadruped. Pereżempju, ir-robot fuq il-post ta 'Boston Dynamics intuża fl-ispezzjonijiet industrijali, siti ta' kostruzzjoni u xenarji oħra. Madankollu, minkejja l-istabbiltà u l-adattabilità eċċellenti ta 'robots quadruped, il-veloċità tal-moviment tagħhom dejjem kienet waħda mill-konġestjonijiet tekniċi. Il-biċċa l-kbira tar-robots quadruped jimxu b'veloċità ta 'ftit metri biss kull sekonda, ferm inqas mill-abilità tal-ġiri ta' ħafna annimali tal-art.
Sabiex tgħaddi minn din il-limitazzjoni, ir-riċerkaturi bdew ifittxu ispirazzjoni min-natura, u l-firien Kangaroo saru oġġett bijoniku importanti.
Jerboas huma annimali gerriema żgħar li jgħixu f'żoni tad-deżert, magħrufa għall-abbiltà tal-qbiż eċċellenti tagħhom u l-ġiri ta 'veloċità għolja. L-istruttura tas-sieq ta 'wara ta' Jerboas hija speċjali ħafna, bil-karatteristiċi li ġejjin:
Għoġġiela twal u b'saħħithom:
L-għadam tal-għoġol ta 'Jerboas huma rqaq u ħfief, u jistgħu jaħżnu u jirrilaxxaw ammont kbir ta' enerġija potenzjali elastika.
Sistema ta 'tendini effiċjenti:
L-għeruq ta 'Jerboas għandhom effiċjenza elastika estremament għolja, li tista' tnaqqas it-telf ta 'enerġija meta taqbeż u taħdem.
Abbiltà ta 'reazzjoni mgħaġġla:
Is-sistema nervuża ta 'jerboas tista' taġġusta malajr it-tensjoni tal-muskoli u l-għeruq, u b'hekk tinkiseb qbiż u ġiri effiċjenti.
Dawn il-karatteristiċi jippermettu lil Jerboas jimxi malajr fid-deżert, jevita predaturi u jsib l-ikel. Billi jimitaw l-istruttura tal-għoġol ta 'Jerboas, ir-riċerkaturi ddisinjaw tip ġdid ta' għoġol tal-fibra tal-karbonju u applikawha għal robots quadruped.
Il-fibra tal-karbonju hija materjal ħafif u ta 'saħħa għolja li jintuża ħafna fl-ajruspazju, il-manifattura tal-karozzi u t-tagħmir sportiv. Fir-robots quadruped, id-disinn tal-għoġol tal-fibra tal-karbonju għandu l-vantaġġi li ġejjin:
ĦAFNA:
Id-densità tal-fibra tal-karbonju hija ħafna inqas minn dik tal-materjali tal-metall, li tista 'tnaqqas b'mod sinifikanti l-piż tar-robot, u b'hekk iżżid il-veloċità tal-moviment tagħha.
Qawwa Għolja:
Is-saħħa tal-fibra tal-karbonju hija ogħla minn dik tal-biċċa l-kbira tal-materjali tal-metall u tista 'tiflaħ l-impatt enormi ġġenerat meta taħdem b'veloċità għolja.
Modulu elastiku għoli:
Il-fibra tal-karbonju għandha proprjetajiet elastiċi tajbin u tista 'taħżen u tirrilaxxa l-enerġija bħall-għeruq ta' jerboas, u b'hekk ittejjeb l-effiċjenza tal-moviment tar-robot.
L-akbar qofol ta 'dan ir-robot kwadruped huwa li l-veloċità tal-ġiri tagħha taqbeż l-10 m / s, li hija ferm aktar mgħaġġla minn robots quadruped eżistenti u saħansitra viċin il-veloċità tal-ġiri taċ-cheetahs (madwar 30 m / s). Dan l-avvanz huwa dovut l-aktar għat-teknoloġiji li ġejjin:
Kombinazzjoni ta 'disinn bijoniku u materjali tal-fibra tal-karbonju:
Billi timita l-istruttura tal-għoġol ta 'Jerboa u tgħaqqad il-karatteristiċi ħfief u ta' saħħa għolja ta 'materjali tal-fibra tal-karbonju, ir-robot jista' jżomm l-istabbiltà u l-effiċjenza meta jaħdem b'veloċità għolja.
Konverżjoni tal-Enerġija Effiċjenti:
Il-mekkaniżmu tal-ħażna tal-enerġija elastika tal-għoġol tal-fibra tal-karbonju jista 'jikkonverti l-enerġija kinetika tar-robot f'enerġija potenzjali elastika u jirrilaxxaha fil-pass li jmiss, u b'hekk tnaqqas it-telf ta' enerġija.
Sistema ta 'Kontroll Intelliġenti:
Ir-robot huwa mgħammar b'algoritmi avvanzati ta 'kontroll tal-moviment li jistgħu jaġġustaw l-angoli tal-mixja u tal-ġogi f'ħin reali biex jadattaw għal rekwiżiti differenti ta' art u veloċità.
Ir-robot quadruped l-iktar mgħaġġel ta 'dan id-dinja għandu prospetti ta' applikazzjoni wiesgħa f'ħafna oqsma:
Salvataġġ u Tiftix u Salvataġġ:
Fuq il-post ta 'diżastru jew inċident naturali, ir-robot jista' jidħol malajr fiż-żona perikoluża biex ifittex is-superstiti jew jittrasmetti informazzjoni.
Militari u Sigurtà:
Ir-robot jista 'jintuża għal rondi tal-fruntiera, missjonijiet ta' għarfien jew immaniġġjar ta 'oġġetti perikolużi.
Loġistika u Trasport:
F'art kumpless, ir-robot jista 'jittrasporta malajr materjali, speċjalment f'postijiet diffiċli biex taċċessa bħal żoni muntanjużi jew żoni ta' diżastru.
Riċerka Xjentifika:
Ir-robot jista 'jintuża biex jistudja mekkaniżmi ta' moviment ta 'annimali, disinn bijoniku, u algoritmi ta' kontroll tal-moviment b'veloċità għolja.
