Gyártósor A kígyók segítik a jövő mentőrobotjainak fejlesztését

A kígyók segítik a jövő mentőrobotjainak fejlesztését

autopro.hu/V.M. | 2020.08.09 12:22

A kígyók segítik a jövő mentőrobotjainak fejlesztését

Fotó: Johns Hopkins University

A Johns Hopkins Egyetem mérnökeinek egy csapata a királysiklók mozgásának tanulmányozásával egy olyan robotkígyót alkotott, mely a lépcsőkkel is jól megbirkózik. A gép később jó alapokkal szolgálhat olyan kutató-mentő feladatokat ellátó robotok fejlesztéséhez, amelyeknek a nehéz terep sem jelent akadályt.

Hirdetés

Chen Li, az egyetem gépészmérnök-professzora elmondta, hogy azért kezdték el vizsgálni a királysiklók mozgását, mert azok kiválóak a különböző akadályok mindennapos leküzdésében.

A korábbi kutatások a kígyók mozgását javarészt csak sima felületek esetében vizsgálták, és nem foglalkoztak az olyan akadályokkal, mint például a kövek, amiket a kutató-mentő robotoknak ugyancsak kezelnie kell tudnia.

A csapat először az egyetem terradinamikai laborjában azt figyelte meg, hogy az állatok hogyan másznak lépcsőt. A laboratóriumban a mérnöki területet a biológiával és fizikával keresztező tesztek folytathatóak, annak érdekében, hogy kiderítsék, hogyan építhetnek mobilisabb robotokat.

A titok nyitja az egyedülálló mozgásban rejlik

A kutatóak egy sor tesztet végeztek különböző magasságú és felszínű lépcsőkkel, amik során megfigyelték, hogy a kígyók teste mászáskor három részre tagolható. Az első és utolsó, vagyis a lépcsőfok alján és tetején lévő szekciók horizontális tekergő mozgást végeznek, biztosítva a kellő stabilitást, illetve megakadályozva, hogy a kígyó oldalra boruljon, míg a középső, megemelt szakasz egyenes marad.

A felfele kapaszkodás közben az elülső szakasz hossza egyre nő, míg az utolsóé csökken. Amennyiben a lépcsőfok magasabb vagy csúszósabb volt, a kígyó lassabban kúszott felfele, a teste első és utolsó szakaszát pedig kevésbé tekerte meg, hogy így nagyobb stabilitáshoz jusson.

Az utánzás önmagában nem elég

A vizsgálatokat követően a csapat egy olyan robotot tervezett, majd épített meg, ami leutánozta az állat mozgását. Ez azonban nem volt elég, magasabb lépcsőfokoknál ugyanis sokszor nem tudta megőrizni stabilitását, felborult, esetleg elakadt. A megoldást a robot kerekeinek rugós felfüggesztése jelentette, ami által azok ritkábban váltak el a felülettől. A robotkígyó ezután már majdnem 100 százalékos sikeraránnyal mászta meg az akár saját hossza 38 százalékával egyenlő magasságú lépcsőfokokat. Az új felfüggesztés egyetlen hátránya a megnövekedett energiafogyasztás volt.

Az új robotkígyó gyorsabb és stabilabb volt az eddig készülteknél. Li megjegyezte, hogy a valódi kígyó így is messze felülmúlja a robotot, az eredmények azonban biztatóak. Következő lépésként a mérnökök képessé fogják tenni kreálmányukat a nehezebb terepek leküzdésére is – írta meg a Machine Design.

Hirdetés

Kiemelt Partnereink