I Et Stramt Sted? Robo-Roach Kan Flette Sig Selv For At Hjælpe

{h1}

Roboter, der efterligner den måde, hvorpå kakerlakker kan scuttle gennem teeny-små revner, kan en dag hjælpe de første respondenter til at lokalisere og redde katastrofofre fanget i affald, siger forskere.

Roboter, der efterligner den måde, hvorpå kakerlakker kan scuttle gennem teeny-små revner, kan en dag hjælpe de første respondenter til at lokalisere og redde katastrofofre fanget i affald, siger forskere.

Forskere kigger regelmæssigt til naturen for inspiration, når de designer robotter, med håb om at lære fra millioner af evolutionsår. Specifikt har forskerne mønsteret robotter efter insekter i årtier - i hvert fald er insekter nogle af de mest succesrige dyr på planeten, der omfatter omkring 75 procent af alle dyrearter, der er kendt for menneskeheden.

Spar 20% ved at bruge kode ROBOT20 ved kassen!

Spar 20% ved at bruge kode ROBOT20 ved kassen!

Kredit: WordsSideKick.com Store

Robert Full, en integreret biolog ved University of California, Berkeley, og hans kolleger bruger ofte roaches til at inspirere deres robotdesign. For eksempel har de udviklet maskiner, der kopierer, hvordan roaches kan skitter forbi forhindringer og forsvinde under ledges i blink i øjet. [Se video af de kakerlak-inspirerede robotter, der klemmer gennem sprækker]

Nu har forskerne udviklet en robot, der efterligner, hvordan roaches kan invadere eller flygte mellemrum ved at klemme gennem smalle sprækker.

"Vi kan forestille os sværme af disse robotter, der hjælper med at lokalisere overlevende fanget i ruinerne fra tornadoer eller jordskælv eller eksplosioner," sagde Fulham til WordsSideKick.com.

For det første brugte forskerne højhastighedskameraer til at filme kakerlakker, der løber gennem smalle slidser. De fandt, at insekterne kunne glide gennem revner omkring en ottendedel af en tomme (3 millimeter) bredt - højden på to stablede pennies og kun en fjerdedel af krogens stående højde.

"Kakerlakker er utroligt gode til at komme gennem små rum, så vi var altid nødt til at holde øje med dem for at sikre, at de ikke undvik fra vores eksperimenter," sagde Full.

Kakerlakker er i stand til at scurry gennem trange rum ved at spotte deres ben ud til siden og komprimere deres exoskeletoner til omkring halvdelen af ​​deres oprindelige størrelse. Eksperimenter, der komprimerer kakerlakkerne, tyder på, at insekterne kan modstå kræfter op til næsten 900 gange deres kropsvægt uden skade, siger forskerne.

Overraskende flyttede kakerlakkerne også hurtigt gennem lukkede rum ved hastigheder på ca. 23 inches (60 centimeter) pr. Sekund. Denne hastighed svarer til ca. 20 gange længden af ​​deres kroppe per sekund, Full sagt eller tilsvarende for en person, der er 5 fod og 8 tommer (1,7 meter) høj, der bevæger sig mere end 121 km / t.

Forskerne foretog også bunden og spidsen af ​​sprækker med sandpapir for at se, hvordan friktion påvirker kakerlakkenes evne til at bevæge sig. Forøgelse af loftets friktion svækkede kun kakerlakkerne; Forøgelse af friktionen af ​​gulvet forbi et bestemt punkt nedsatte også insekterne, men nedsættelsen af ​​gulvets friktion forbi et bestemt punkt nedsatte også kakerlakkerne, fordi deres ben ikke kunne klare jorden tilstrækkeligt, sagde Fuld.

"Dette er en ny form for fremdrift, en uudforsket måde at bevæge sig på, at vi kalder kropfriktionskrydsning," sagde Full. "[Kakerlakker] har ikke friktion over deres kroppe, da de bevæger sig gennem trange rum, som noget der bevæger sig gennem vand eller jord måske - de har kun friktion fra loftet og jordet langs ryggen og belliesne."

Forskerne designede derefter en simpel, billig, palme-størrelse robot med en plastikskal som de glatte, hårde vinger, der dækker bagsiden af ​​en kakerlak, og bløde ben, der kunne splitte udad, når maskinen blev presset. Roboten, der hedder CRAM - kort for komprimerbar robot med leddemekanismer - kunne presse ind og løbe gennem sprækker halvdelen af ​​dens højde.

Fuldt bemærket, at forskere nu udvikler robotter inspireret af blæksprutter, orme og søstjerner, der er lavet af blødt, elastisk plastik og gummi. Disse bløde robotter er modstandsdygtige overfor mange af de slags skader - og kan overvinde mange af forhindringerne - der typisk forringer hårde robotter.

"Vores forskning tyder på, at selvom kakerlakker har stive sammenføjede exoskeletoner, kan det faktum, de kan presse gennem tilsyneladende uigennemtrængelige sprækker, tyde på, at de kunne tjene som meget effektive modeller til den næste generation af bløde robotter," sagde Full. "Roaches antyder, at du kan have robotter med tilsyneladende stive skaller, der stadig kan passe ind i smalle revner, samtidig med at de har de fordele, der tilbydes af leddede lemmer, såsom at køre hurtigt, klatre, hoppe og flyve."

Fuld og studieledende forfatter Kaushik Jayaram fra Harvard University har beskrevet deres resultater online i dag (8. februar) i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

Følg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook og Google+. Oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com.


Video Supplement: Calling All Cars: Curiosity Killed a Cat / Death Is Box Office / Dr. Nitro.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com