Trend Sűrített levegővel működő memóriát használ egy robot

Sűrített levegővel működő memóriát használ egy robot

autopro.hu/D.Á. | 2021.09.26 16:20

Sűrített levegővel működő memóriát használ egy robot

Fotó: UC Riverside

Egy kaliforniai egyetem kutatói új, hely- és költségkímélő megoldást fejlesztettek ki a finom mozgásokat végrehajtó lágy robotok vezérlésére. A pneumatikus RAM technológiája teljesen kiküszöböli a drága és bonyolult elektronikus komponenseket, így sokkal tágabb felhasználási lehetőségek várnak a lágy robotokra a jövőben.

Hirdetés

Hagyományosan a pneumatikához a nagy erőkifejtés és a gyorsaság, az elektronikus aktuátorokhoz pedig a precizitás és a kontrollálhatóság. A két technológiát most sikeresen ötvözte a kaliforniai Riverside Egyetem az úgy nevezett lágy robotika területén, amely az élő szervezetekhez hasonló finom, rugalmas, folytonos mozgásokkal dolgozik. A legtöbb lágy robot a rugalmas tagjait sűrített levegővel működteti, melynek áramlását elektronikusan vezérelt szelepek szabályozzák. A számítógépes vezérlés hátránya a nagy költségek, tömeg és helyigény. A Riverside kutatói éppen ezért a pneumatikus logikai vezérlések technológiáját vették elő, ami hasonlóan működik, mint az elektronikában a bináris rendszer. Csatornákon, levegőkörökön áramoltatható át a sűrített levegő, így adott helyen előidézhető be/ki, az igaz/hamis logikai állapot az aktuális nyomástól függően.

Mikrofluid technológia újragondolva

Ahhoz, hogy zongorázni tudjon, egy pneumatikusan működő lágy robotnak meg kell tanítani a lejátszandó hangokhoz szükséges mozdulatokat. A kutatók gépészeti és számítástechnikai tudásukat ötvözve egy pneumatikus memóriát (RAM-ot) alkottak erre a feladatra, amely tranzisztorok helyett mikrofluidikai szelepeket használ. A mikrofluidikai rendszerekben a folyadékok viselkedése eltérő a makroszkopikus világban tapasztalhatótól, ezért használhatók mikroelektromechanikai rendszerek létrehozásához.

A mikrofluidikai szelepek azonban a kutatók szerint nemcsak a chipek mikrofolyadékait képesek vezérelni, hanem az áramló levegőt is. Ezek a szelepek akkor is jól zárnak, megtartják a nyomáskülönbségeket, mikor már nem csatlakozik hozzájuk levegőforrás. Sok ilyen szelep szoros telepítése által létrehozható egy memória, amivel kiválthatók a drága, nagy méretű, nagy energiaigényű elektromos memóriák.

Zongorától az egészségügyig

A kutatók megoldották, hogy nagyobb légmennyiség szállítására is képesek legyenek a szelepek, így végül létrehoztak egy nyolcbites pneumatikus RAM egységet, ami nagy és gyors mozdulatokat is képes vezérelni. Az egységben a légköri nyomás a „hamis”, azaz 0 logikai értéket jelenti, a vákuum pedig az „igaz”, azaz 1. A zongorázást 3D nyomtatott, rugalmas kezek vitték véghez úgy, hogy 0 értékre kinyújtott, 1 értékre behúzott állapotba kerültek. A vákuum mértékének memórián belüli folyamatos változtatásával elérhető, hogy a robot ujjai egy egész gyermekdalt eljátsszanak a zongorán.

Ezzel a módszerrel a későbbiekben elérhető, hogy bármiféle elektronikai alkatrész nélkül működhessenek robotok, csupán egy szivattyú kell, ami a vákuumot előállítja. A kutatók kiemelték, hogy mivel nem túlnyomással működik a rendszer, így abból fakadó baleset sem következhet be, így ez a módszer a biztonságos és gyengéd működésű lágy robotok alapja a jövőben. A pneumatikus memória emberi, hordható robotikus kiegészítőkben is megjelenhet, például mozgásterápiára szoruló csecsemőkön — áll a Machine Design írásában.

Tetszett ez a hír? Iratkozzon fel hírlevelünkre és értesüljön elsőként a legfontosabb járműipari történésekről!

Kiemelt Partnereink