no.llcitycouncil.org
Robotikk

Myk robotikk og materialene som kan revolusjonere feltet

Myk robotikk og materialene som kan revolusjonere feltet


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Hvis noen sier robotikk, tryller tankene dine enten et bilde av Arnold Schwarzenegger inn Terminatoren eller et skarpt stykke metall og plast som spruter over gulvet. Det er ikke frykten for Skynet som hindrer oss i å komme videre. Det er materialene som for øyeblikket er tilgjengelige for utvikling av robotikk. Nylige innovasjoner innen materialkonstruksjon kan imidlertid forandre måten vi ser på robotikk for alltid. La oss se på dens underfelt myke robotikk.

Hva er ‘Soft Robotics’?

Myk kroppsliknende robot [Bildekilde: Wikimedia Commons]

Myk robotikk er et begrep som vokser i popularitet. Den refererer til hvordan disse robotene ikke vil ha de skarpe kantene og harde grep som følger med tradisjonell robotikk. Myk robotikk har mykere kanter og en mer delikat berøring. Dette gjør dem i stand til å fullføre arbeidet klassiske roboter ikke kan utføre.

Tradisjonelt, for å plukke noe opp med en robotarm, trengte du å vite størrelsesspesifikasjonene til varen og programmere dem inn i datamaskinen. Å prøve å plukke opp noe skjørt, som et egg, resulterer vanligvis i en omelett.

Myk robotikk bruker mykere, mer fleksible materialer i konstruksjonen. I de fleste tilfeller kan de plukke opp gjenstander av varierende størrelse og form uten å programmere hvert enkelt element.

Hva slags materialer gjelder myk robotikk?

Trykt flytende metall for fleksibilitet

Når du tenker på en blekkskriver, tenker du sannsynligvis på kontorskriveren som sitter på skrivebordet ditt. Har du noen gang sett for deg en blekkskriver som skriver ut metall? Trykt flytende metall bruker blekkskriverteknologi for å skrive ut den fleksible elektronikken som brukes i myke roboter.

Vanlig flytende metall ville være for tykt til å passere gjennom et blekkskytthode. For å gjøre det utskrivbart blandes metallnanopartiklene med et løsningsmiddel som etanol. Det gjør at metallet kan passere gjennom skrivehodet i ønsket mønster. Når den er skrevet ut, fordamper etanolen og etterlater det flytende metallet.

Når det trykte metallet er presset for å få partiklene til å bli sammen, er metallet igjen i stand til å lede data eller elektrisitet. Materialets potensielle bruksområder blir for tiden studert, samt hvordan det flytende metallet reagerer på forskjellige overflater. Nåværende bruk innen elektronikk inkluderer elektroder, sammenkoblinger og antenner. Fleksibiliteten til flytende metall egner seg godt til myk robotikk.

Flytende silikongummi for myke kropper

Flytende silikongummi er uten tvil et av de mest allsidige verktøyene som brukes til myk robotikk. Den kan støpes i omtrent hvilken som helst form. LSR er et slitesterkt og fleksibelt materiale, motstandsdyktig mot mugg og bakterier. Det kan også ha maskinvare og kretser innebygd direkte i den.

Et SEM-mikrografi fra siden av en silikonegummioverflate [Bildekilde:Wikimedia Commons]

En rekke applikasjoner bruker ofte tre forskjellige typer LSR:

- Food-grade LSR - Trygt for bruk sammen med mat, ofte brukt til å forme alt fra kaker til gelatinsmak.

- Medisinsk klasse LSR - Nyttig for gummiverktøy og implantater. LSR av medisinsk klasse kan autoklaveres for sterilisering og gir fantastisk allsidighet i en rekke bruksområder ved et fantastisk utvalg av temperaturer. Det er også kjemisk stabilt. Kjemikalier eller rengjøringsmidler som det kan komme i kontakt med vil ikke påvirke det.

- Ledende LSR - Designet for å lede elektriske signaler direkte gjennom materialet. Ideell for bruk i fleksible kretsløp og myk robotikk.

Selv om LSR foreløpig ikke kan 3D-trykkes, kan den støpes i 3D-trykte former, noe som gjør de mulige applikasjonene nesten uendelige. Den siste bruken av myk robotikk var i Octobot, som forskere fra Harvard bygde i 2016. Denne væskekretsen inne i den myke gummikroppen var et nytt sprang i myk robotteknologi.

Metallisk glass for holdbare gir

En annen spillveksler innen robotikk er metallisk glass. Mens 'metallisk glass' kan høres ut som et oksymoron, er det faktisk det beste nye materialet for jevne bevegelser for robotbevegelser.

Normalt, når du smelter metall, beveger atomene seg tilfeldig, og når de blir avkjølt, stivner de i et tilfeldig arrangement. Metallglass er ikke en blanding av metall og glass - tvert imot, det er metall som blir oppvarmet og avkjølt raskt til den perfekte temperaturen for å fange det i en krystallinsk tilstand. Den krystallinske tilstanden gjør effektivt metall til glass.

Masseprøve av metallisk glass [Bildekilde: Wikimedia Commons]

Disse girene er perfekte for brutalt kalde miljøer, som for eksempel Mars. Girene kan fungere uten noen form for smøring selv ved de kaldeste temperaturene. Nysgjerrighet, roveren for tiden på Mars, må varme opp smøremiddelet hver gang det trenger å endre posisjon. Med disse nye metallgirkassene kan en rover fungere på Jupiters måne Europa, som aldri blir varmere enn -160 grader F (-160 C) uten behov for girsmøremiddel.

Når vi sprer oss lenger ut i solsystemet, trenger vi materialer som metallisk glass for å kunne konstruere utstyr som kan overleve frodige omgivelser. Dessverre fungerer dette materialet best ved kalde temperaturer og fungerer kanskje ikke bra under varme forhold som de som vi møter på Merkur eller Venus.

Søknader om myk robotikk

Myk robotikk har så mange applikasjoner som vi ikke en gang har tenkt på ennå, fra medisin til romfart og alt i mellom. Myke roboter laget av medisinsk klasse LSR kan brukes til å minimere kirurgisk skade under minimalt invasive robotoperasjoner. Tradisjonelle kirurgiske roboter har veldig harde kanter og beveger seg ikke så jevnt som myke roboter gjør.

På Mars eller utover kan myke roboter være hendene som bygger habitatene vi trenger for å støtte menneskelivet utenfor hjemmeplaneten. Forskere jobber allerede med en myk robot designet for å svømme gjennom de isete havene i Europa.

Myke roboter vil ikke se ut som noe vi forbinder med robotikk. De vil gå over overflaten av fremmede planeter. De vil gjøre oppdagelser på steder som ingen mennesker noen gang kunne håpe på å overleve. De har potensial til å endre robotmedisin og forbedre effekten av robotassisterte operasjoner. Myke roboter kan presse seg inn i de minste sprekkene for å finne overlevende fanget under murstein, grave seg gjennom løs jord for å finne landminer for å holde soldater eller sivile trygge eller svømme til havets dyp for å finne det vi ennå ikke har oppdaget.

Hvis du vil at din egen protokolldroid skal gå rundt deg, kan du bli skuffet. Med trenden mot myk robotikk kan protokolldroiden din være en liten blekksprut som sitter på skulderen din eller en robothund som følger etter deg.

Med myke, støpbare materialer kan fungere i både tøffe og vennlige omgivelser, er mulighetene og bruken bare begrenset av vår fantasi.

[Utvalgt bildekilde: Lori Sanders / Harvard University]

SE OGSÅ: Denne nye myke roboten kan redde liv for mennesker med hjerteforhold


Se videoen: Bergen International Summit 2020


Kommentarer:

  1. Nefen

    Jeg synes du innrømmer feilen. Jeg foreslår å undersøke.

  2. Samutaur

    Unnskyld at jeg blander meg inn, men etter min mening er det en annen måte å avgjøre et spørsmål på.



Skrive en melding