پژوهشگران بریتانیایی از ساخت یک ربات نرم تغییرشکلدهنده خبر دادند که با استفاده از میدانهای الکتریکی میتواند مانند یک ژیمناست حرکت کند و حتی از سقف آویزان شود.
به گزارش سرویس رباتیک مگ جوان، این دستاورد را تیمی از پژوهشگران دانشگاه بریستول و دانشگاه کوئین مری لندن توسعه دادهاند. نتایج این پژوهش در نشریه علمی Advanced Materials منتشر شده است و نشان میدهد که رباتهای نرم میتوانند به سطحی از چابکی و سازگاری برسند که پیشتر در رباتیک صلب امکانپذیر نبود.
در این پژوهش، دانشمندان از مادهای به نام «ژل الکترو-مورفینگ» یا e-MG استفاده کردهاند. این ماده به ربات اجازه میدهد با اعمال میدانهای الکتریکی، شکل خود را تغییر دهد. ربات میتواند خم شود، کش بیاید و حرکات پیچیده انجام دهد. کنترل این حرکات از طریق الکترودهای بسیار سبک انجام میشود که میدان الکتریکی لازم را ایجاد میکنند.
نمونه آزمایشی معرفیشده، یک ژیمناست انساننمای ژلهای است که با بدنی نرم و اندامهایی فعال میتواند برای جابهجایی، تاب بخورد و از نقاط مختلف عبور کند. پژوهشگران در ویدیوی منتشرشده از آزمایشها نشان دادهاند که حتی این ربات قادر است در امتداد سقف حرکت کند. این نوع حرکت در رباتهای نرم قبلی به دلیل محدودیتهای فنی، بسیار دشوار یا غیرممکن بود.
رباتهای نرم به دلیل انعطافپذیری بالا، در سالهای اخیر توجه زیادی را به خود جلب کردهاند. این رباتها میتوانند در حوزههایی مانند صنعت، تجهیزات پوشیدنی و سلامت، کاربردهای تازهای ایجاد کنند. با وجود این، نمونههای موجود اغلب با مشکلاتی مانند زمان پاسخدهی کند، دشواری کنترل تغییرشکلهای پیچیده و نبود امکان کنترل مستقل بخشهای مختلف روبهرو هستند.
تیم تحقیقاتی اعلام کرده است که ربات e-MG میتواند تغییرشکلهای مقیاس بزرگ و رفتارهای حرکتی متنوعی را اجرا کند. این قابلیتها فراتر از توان رباتهای نرم فعلی است. در مقایسه با میکرورباتهای مغناطیسی پیشین، این فناوری به تجهیزات سنگین و پرهزینه مانند الکترومغناطیسهای بزرگ نیاز ندارد و کنترل آن سادهتر است.
یکی از نکات مهم این پروژه، دوام بالای ربات است. پژوهشگران میگویند که ربات e-MG توانسته است بیش از ۱۰ هزار چرخه فعالسازی را با عملکردی پایدار پشت سر بگذارد. بدنه ربات از یک کامپوزیت پلیمری نرم ساخته شده است که در آن رساناهای نانوکریستالی بهکار رفتهاند. این ساختار امکان کنترل از راه دور و تغییرشکل دقیق بدن ربات را فراهم میکند.
به گفته پژوهشگران، هندسه این ربات را میتوان متناسب با کاربردهای مختلف طراحی کرد. همچنین امکان ترکیب این ژل با رباتهای صلب یا قطعات مکانیکی سنتی وجود دارد تا سازههای هیبریدی برای محیطها و مأموریتهای پیچیده ساخته شود.
آنها تأکید میکنند که رباتهای نرم میتوانند در آینده نقش مهمی در حوزههایی مانند اکتشافات فضایی، تجهیزات پوشیدنی و خدمات درمانی ایفا کنند. پژوهشگران این ربات نرم تغییرشکلدهنده را نمونهای از نسل جدید رباتهای چندمنظوره میدانند، که با سازگاری بالا میتواند جایگزین مناسبی برای رباتهای سنتی در شرایط خاص باشد.
