Legjobb Dronok: Hogyan viselkedtek a rovarok a svájci tudósok számára, hogy építsenek egy jobb drónot

$config[ads_kvadrat] not found

Как спрятать конфету в классе! Школьные розыгрыши и 15 домашних съемочных принадлежностей DIY!

Как спрятать конфету в классе! Школьные розыгрыши и 15 домашних съемочных принадлежностей DIY!
Anonim

Lehet, hogy megbocsátják azt a gondolatot, hogy a legnehezebb, legtartósabb robot egyfajta ultra-kemény, fémötvözet csontváz, mint a Terminátor, de néha puha és rugalmas az út.

Ezen a héten a svájci École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) mérnökei közzétették az igazán ügyes, rugalmas quadcopter drone készítésének eredményeit a folyóiratban Tudományos robotika.

Ahogyan a fejlesztés alatt álló mikrorobotok száma egyre növekszik, ezek a drónok az eredeti origami építészetéből is felveszik a design elemeket. De a kutatók azt mondják Inverse, az egyik kulcsfontosságú különbség: a design, egy új kompozit, amely eléggé rugalmas ahhoz, hogy elnyelje a sérüléseket, de elég merev ahhoz, hogy aerodinamikai maradjon, és inspirálta a rovar szárnyainak anyagi tulajdonságait.

„A legtöbb origami struktúra merev laminált anyagból és merev ízületekből (azaz nem-elasztikus poliimidből vagy nejlonból készült), ami korlátozásokhoz vezet” - mondja Stefano Mintchev, a svájci École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) posztdoktori kutatója.. „A merev origami törékeny, hajlamos a szakadásra, és az ütközések során túlterheltek.”

Zhi Ern Teoh, egy független, Harvard által képzett gépészmérnök, aki saját eredetű origami-ihletett mikrorobotokat fejlesztett ki fordítottja lenyűgözte a Lausanne csapat munkáját.

„Mivel a főszárnyrugó teljesen merev, amikor egy akadályba ütközik, a szárny eltörhet” - magyarázza Teoh. „Mit tettek a„ küszöberő ”szabá- lyozásával kapcsolatban - a küszöböt, amellyel a merev és a lágy váltás bekövetkezik - azt hiszem, ez a kulcs a struktúráknak, amelyeknek ellenállniuk kell a hatásoknak.”

A svájci csoport innovációjának középpontjában egy kinyújtott rugalmas réteg van, mint egy gumiszalag, amely kétségbeesetten vissza akar térni a formába. Ezt a réteget ezután egy merevebb, szegmentált exoskeleton körülveszik és ragasztják. Olyan hasonlít az egyik olyan push-up fa bábra, amely leesik és összeomlik, amikor meglazítja a bennük lévő sztringet. Az ütközéskor a drone a szegmentált kötéseken hajlik el a rugalmas réteg nyújtásával. Ezután visszahúzódik a repülés folytatására.

Természetesen az építés nem is lehet túl rugalmas, és megállapítja, hogy az EPFL csapata anyagmérnöki szakértelme a kényes egyensúlyt eredményezte.

- Ha a küszöberő túl alacsony - mondja Teoh -, a quadcopter nem lesz képes levenni, ugye? Mert a teljes tolóerő bekapcsolásakor a tolóerő összeomlik a szerkezetet.

El tudod képzelni egy csomó dolgot: a légcsavarok összeomolhatnak egymásba; külön irányban rajzolhatták meg a szárnyakat, alapvetően rajzolva és megdöntve a dront. Őszintén szólva, rendetlenség lenne. A megfelelő szakítószilárdságot, azaz azt a küszöböt, amelynél a hajlítás kívánatos lenne, hasonló tulajdonságokat vizsgált a rovar szárnyakban, Mintchev szerint.

„A merevség és a lágyság stratégiai megtervezésének kihívása az összehajtható struktúrákban rovarok elsajátították” - mondja Mintchev. „Az általuk kialakult origami szárnyak a kutikula merev csempeiből állnak, melyeket puha resilin ízületek kötnek össze.”

Mintchev és a csoport más alkalmazásokkal is látja ezt a tervezést is, ideértve a rugalmasabb fogási mechanizmusokat is, amelyeket már építettek a prototípuson.

Ennek a tervnek az előnyei közé tartozik egy olyan fogás, amely kevésbé valószínű, hogy megtörne valami törékenyet, amit megpróbál felvenni, és olyan fogást, amely nem tudná megemelni valamit a kapacitásán túl (csak azzal a kockázattal, hogy leesik, később).

„A robotika jelenlegi tendenciája lágyabb robotok létrehozása” - nyilatkozta Dario Floreano, az EPFL Intelligens Rendszerek Laboratóriumának igazgatója, és egy másik társszerzője az új papírnak, „amely képes alkalmazkodni egy adott funkcióhoz és biztonságosan működni az emberek mellett.”

A szelíd, a maga módján az erősség jele - valami, amit a Hard-ass Terminator robotoknak tudomásul kell venniük.

$config[ads_kvadrat] not found