کد خبر: 129192
ف
سریع‌ترین ربات نرم با الهام از سفره ماهی ساخته شد+عکس
پژوهشگران "دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی" با الهام از سفره‌ماهی، نخستین نمونه از سریع‌ترین ربات نرم را ابداع کرده‌اند.

به گزارش ثریا پژوهشگران با الهام از بیومکانیک "سفره‌ماهی دیو"(Manta ray)، یک ربات نرم کارآمد ابداع کرده‌اند که می‌تواند بیش از چهار برابر سریع‌تر از ربات‌های نرم شناگری که پیشتر ابداع شده‌اند، شنا کند. این ربات‌ها، "ربات‌های پروانه‌ای" نامیده می‌شوند زیرا حرکت شنای آنها شبیه به حرکت بازوهای یک انسان هنگام شنای پروانه است.

"جی یین"(Jie Yin)، دانشیار مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و از پژوهشگران این پروژه گفت: تا به امروز، ربات‌های نرم شناگر قادر به شنا کردن سریع‌تر از یک "طول بدن در ثانیه"(BL/s) نبوده‌اند اما موجودات دریایی مانند سفره‌ماهی دیو می‌توانند بسیار سریع‌تر و کارآمدتر شنا کنند. ما تصمیم گرفتیم از بیومکانیک این موجودات استفاده کنیم تا ببینیم که آیا می‌توانیم ربات‌های نرم سریع‌تر و کارآمدتری را بسازیم. نخستین نمونه‌هایی که ما ابداع کرده‌ایم، بسیار خوب کار می‌کنند.

پژوهشگران، دو نوع ربات پروانه‌ای ساختند. یکی از آنها که به طور ویژه برای سرعت ساخته شده است، می‌تواند به سرعت میانگین ۳.۷۴ طول بدن در ثانیه برسد. دومین ربات به گونه‌ای طراحی شده است که قابلیت مانور بالایی داشته باشد و چرخش‌های تندی را به راست یا چپ انجام دهد. نخستین نمونه از این ربات توانست به سرعت ۱.۷ طول بدن در ثانیه دست یابد.

 

"ییندینگ چی"(Yinding Chi)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: پژوهشگرانی که آیرودینامیک و بیومکانیک را مطالعه می‌کنند، "عدد استروهال"(Strouhal number) را برای ارزیابی کارآیی انرژی حیوانات در حال پرواز و شنا به کار می‌برند. حداکثر راندمان زمانی اتفاق می‌افتد که حیوانی با عدد استروهال بین ۰.۲ تا ۰.۴ شنا یا پرواز کند. هر دو ربات پروانه‌ای ما دارای اعداد استروهال در این محدوده بودند.

ربات‌های پروانه‌ای، قدرت شنا کردن را از بال‌های خود می‌گیرند که "بای‌استابل"(Bistable) هستند؛ به این معنی که بالها دو حالت پایدار دارند. بال آنها شبیه به گیره مو است. گیره مو تا زمانی که مقدار معینی انرژی را با خم کردن آن اعمال نکنید، پایدار است. هنگامی که مقدار انرژی به نقطه بحرانی می‌رسد، گیره مو به شکل دیگری در می‌آید که آن هم پایدار است.

در ربات‌های پروانه‌ای، بال‌های بای‌استابل الهام گرفته از گیره مو به بدنه‌ای نرم و سیلیکونی متصل می‌شوند. کاربران، انتقال بین دو حالت پایدار در بال‌ها را با پمپاژ هوا به داخل محفظه‌های درون بدنه نرم ربات کنترل می‌کنند. با پمپاژ هوا به داخل محفظه‌ها، بدنه به بالا و پایین خم می‌شود و بال‌ها را مجبور می‌کند تا همراه با آن به جلو و عقب بروند.

یین گفت: بیشتر تلاش‌های پیشین برای توسعه ربات‌های بالدار، بر استفاده از موتورها برای رساندن مستقیم انرژی به بال‌ها متمرکز شده‌اند. در روش ما، از بال‌های بای‌استابل استفاده می‌شود که با حرکت دادن بدنه مرکزی، به طور غیرفعال به حرکت در می‌آیند. این یک ویژگی مهم است زیرا امکان طراحی ساده را فراهم می‌کند و وزن ربات را کاهش می‌دهد.

این ربات پروانه‌ای سریع، تنها یک واحد محرک دارد. واحد محرک، بدنه نرمی است که هر دو بال ربات را کنترل می‌کند. این باعث می‌شود که ربات بسیار سریع اما به سختی به چپ یا راست بپیچید. طراحی ویژه ربات، به کاربران امکان می‌دهد تا بال‌ها را در هر دو طرف تنظیم کنند یا فقط یک بال را به حرکت درآورند تا امکان چرخش‌های سریع فراهم شود.

یین افزود: این کار، یک اثبات مفهوم هیجان‌انگیز است اما محدودیت‌هایی دارد. واضح‌تر از همه این که نخستین نمونه‌های ربات، با لوله‌های باریک متصل می‌شوند. این همان روشی است که ما از آن برای پمپاژ کردن هوا به بدنه‌های مرکزی استفاده می‌کنیم. ما در حال حاضر مشغول ابداع یک نسخه مستقل هستیم.

این پژوهش، در مجله "Science Advances" به چاپ رسید.

منبع: خبرگزاری ایسنا


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

تصویر دیده نشده از جشن تولد پسر مظفرالدین شاه

جذب ۳ هزار عضو هیات علمی جدید در علوم پزشکی

ناآرامی‌های اخیر یک نزاع تمدنی است

استفاده بحث‌برانگیز از تکنولوژی VAR در جام‌جهانی فوتبال

انواع دستگاه تصفیه آب خانگی ساخت تایوان

تلاش کردیم قیمت پایه نشر را کنترل کنیم

لزوم بازنگری جدی مدارس غیردولتی

ضرورت نگاه آینده‌نگرانه به مسائل کشور و برنامه‌ریزی برای نسل جدید

آغاز ثبت نام المپیاد علمی دانشجویی کشور از ۱۶ آذر

گذار از روش تعلیم سنتی به تربیت پرسشگرانه در عصر مشروطه

مهلت شرکت در مرحله تکمیل ظرفیت آزمون دستیاری پزشکی تمدید شد

آموزش‌های میدانی بهترین سبک یادگیری برای دانش‌آموزان است

علوم انسانی و مسئله هویت؛ شعار هفته پژوهش پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی

شب یلدای ایرانیان ثبت جهانی شد

عقیل سرخ به زودی به بازار می آید

تفاهم‏نامه همکاری میان بنیاد امیرکبیر و کتابخانه ملی امضا شد

طولانی ترین قنات جهان

۸۷ هزار تقاضا برای دریافت خوابگاه متاهلی در دانشگاه های دولتی

کتاب فرشتگان سپید جامه رونمایی می‌شود

مراسم انار اوتورماغ با حضور آذری زبانان برگزار می‌شود

تعارض منافع در نظام آموزشی/ فساد سیستمی در کشور وجود ندارد

مهلت جدید ثبت ‌نام برای آزمون دکتری سال ۱۴۰۲ فراهم شد

نسخه جدید گزارشنامه نظارت بر موسسات آموزش عالی آزاد ابلاغ شد

برگزاری آزمون‌های استخدامی بانک مرکزی و اخذ پروانه گمرکی

برای اینکه دانشگاه شریف، شریف‌ تر شود باید برای اشتغال دانشجویان هم برنامه‌ریزی کنیم

دورکاری کارمندان اسنپ چت کم شد

ایلان ماسک تهدید اپل را فاش کرد

با این فناوری فوق‌العاده ناشنوایان موسیقی را لمس می‌کنند

استفاده چین از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت هواپیمای جنگی

هوش مصنوعی اخبار جعلی را تشخیص می‌دهد

چطور بفهمیم گوشی ما هک شده است؟

احراز هویت توییتر بلو از جمعه شروع به کار می‌کند

باور کنید این خودرو در افغانستان ساخته شده +عکس

اتوبوس خودران در کره جنوبی شروع به کار کرد+عکس

لحظه حیرت‌انگیز آزمایش موتور موشک چند بار مصرف چین+عکس

تصفیه فاضلاب از ذرات میکروپلاستیک با مغناطیس

پادشاه واقعی دایناسورها با شاخ‌هایی در اطراف چشمانش+عکس

یک معمای عجیب در بدن موش‌ها حل شد

تصویر دیدنی از ماه‌نورد امارات قبل از پرتاب

خبر تازه درباره ریجستری گوشی معروف در ایران

پیام کارلوس کی‌روش پس از حذف از جام جهانی+عکس

موتورسیکلت جذاب پژو رقیب جدید هوندا+عکس

شاسی بلند زشت و عجیب هندی از راه رسید+عکس

تصویر ترسناک ایلان ماسک از اتاق خوابش+عکس

اشک و بهت مردم پس از شکست تیم ملی فوتبال ایران

چگونه از خود در برابر خودشیفته‌های حاد دفاع کنیم؟

وهابیون چه نسبتی با اسلام دارند؟/جستاری در شرک و نقد وهابیت

ماجرای یوزی کوچولو برای بچه‌ها منتشر شد

آغاز آزمون‌ دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی از ۱۵ آذر

لزوم فاصله معلمان از تدریس سنتی و ارائه تکالیف سنگین

مدت‌ ترم تحصیلی جاری دانشگاه تهران افزایش یافت

زمان بازپرداخت اقساط وام دانشجویی کاهش یافت

نتایج علوم انسانی وارداتی از کشورهای دیگر، برای ما خوب نبوده است

افزایش ۳ برابری سهم دولت در پروژه‌های خیرساز/ساخت بیش از ۳۰ درصد کلاس‌های درس به همت خیرین

آموزش و پرورش سالم‌ترین دستگاه اداری کشور است

اتفاقات اخیر کشور نقاط آسیب و ضعف نظام تعلیم و تربیت کشور را نشان داد

لزوم آموزش کودکان کار در مراکز شبانه روزی

مرکز شبیه‌سازی در آموزش علوم پزشکی راه اندازی می شود

دانشگاه پیام نور در ناآرامی های اخیر کمترین تنش را داشت

سوخت زیستی نویدبخش صرفه‌جویی در انرژی و هزینه

آزمون زبان انگلیسی وزارت بهداشت اول دی برگزار می شود

همکاری علمی دانشگاه تربیت مدرس با دانشگاه سنت پترزبورگ روسیه

شریف کمترین میزان بازداشتی را در بین دانشگاههای تهران داشت

اظهار امیدواری برای تجدید نظر در احکام انضباطی با آرام شدن فضا

کلاس‌های جبرانی در دانشگاه تهران برگزار می‌شود

پذیرش دانشجوی پرستاری افزایش می‌یابد

نسخه خطی دست نوشته ۵۰۰ ساله رمزگشایی شد+عکس

مالکیت مدارس کاشی آبی به آموزش و پرورش بازمی‌گردد

امشب آخرین فرصت شرکت در مرحله تکمیل ظرفیت آزمون دستیاری پزشکی

‌مهلت ثبت‌نام در جشنواره تولید محتوای الکترونیکی رشد تمدید شد

تجمع بدون مجوز و وقایع ۲۴ آبان در شان دانشگاه نبود

حضور شبانه رئیس دانشگاه شریف در خوابگاه

افزایش پذیرش دانشجوی پرستاری تا ۱۴۰۸

لزوم رعایت نظم و انضباط و اجرای قوانین در دانشگاه های علوم پزشکی

آزمون‌ها باید به سمت الکترونیکی کامل پیش رود

برگزاری دوره تکمیلی آموزش مشاورین ازدواج دانشجویی

رئیس دانشگاه امیرکبیر: فرهنگ بسیجی در مدیریت و ساختار سازمان خود را نشان می‌دهد

اعلام جزئیات جدید از جذب اعضای هیئت‌علمی دانشگاه فرهنگیان

کشف یک جمجمه عجیب انسان در ترکیه+عکس

کشف تازه در لاشه کشتی غرق شده در عصر برنز+عکس

کشف مومیایی عجیب با زبانی از طلا+عکس

نامه مرموز ۵۰۰ ساله امپراتور روم رمزگشایی شد+عکس

تغییر بزرگ در واتساپ اتفاق افتاد

کشف یک جمجمه عجیب انسان در ترکیه+عکس

کشف تمساح ۱۰۰ میلیون ساله که رشد آن متوقف نشد+عکس

خبر عجیب دانشمندان آلمانی درباره اجداد انسان+عکس

کشف عجیب در مقبره کلئوپاترا اعلام شد+عکس

پادشاه واقعی دایناسورها با شاخ‌هایی در اطراف چشمانش+عکس

چطور بفهمیم گوشی ما هک شده است؟

کشف تازه در لاشه کشتی غرق شده در عصر برنز+عکس

بنز عجیبی که دنیا را زیر و رو کرد+عکس

واردات ۵ خودروی هیوندای به ایران تائید شد+عکس

این گوشی در جمعه سیاه نایاب شد

لحظه برخورد دو کهکشان ثبت شد+عکس

اختراع تازه ال جی برای ماشین‌های جدید

ساخت سرامیک منعطف توسط چینی‌ها تایید شد+عکس

تصویر دیدنی از ماه‌نورد امارات قبل از پرتاب

این تصویر یک فیلم آخرالزمانی نیست، واقعی است+عکس

ماجرای عجیب ۳۶۰ فضانورد در ناسا

نابودی تومور مغزی با جرقه الکتریکی ممکن شد

باور کنید این خودرو در افغانستان ساخته شده +عکس

اولین تصویر ثبت شده رصدخانه چین از خورشید +عکس

نسخه خطی دست نوشته ۵۰۰ ساله رمزگشایی شد+عکس

اتوبوس خودران در کره جنوبی شروع به کار کرد+عکس

یک معمای عجیب در بدن موش‌ها حل شد

این هیوندای تازه نفس و جذاب به ایران می‌آید+عکس

کشف امیدوارکننده دانشمندان درباره حیات در مریخ

عصر جدید آپولو آغاز شد؟

دانشمند ایرانی روش نظارت بر سطح آب را کشف کرد

نگاهی به مزایا و معایب متاورس