Tin nhanh

Rắn là loài động vật xuất hiện từ kỷ Jura, cách đây khoảng 150 triệu năm. Chúng được cho là tiến hóa từ thằn lằn đào hang hoặc sống dưới nước, theo thời gian chúng đã tiến hóa để “bỏ rơi” 4 chân và hình thành một cơ thể nhỏ có lớp phủ, đẩy vảy để có thể trượt. Trên mặt đất. Thực tế này đã thúc đẩy nhà sản xuất và Youtuber Allen Pan phải làm gì đó để đảo ngược sự phát triển này và cho họ đôi chân để di chuyển.

Lấy cảm hứng từ một số loại chân tay giả được chế tạo cho chó và mèo khuyết tật, Pan bắt đầu với một giải pháp có sẵn kết hợp một cặp xương ngoài robot hoạt động giống như một con cua để gắn vào hai đầu rắn. Tuy nhiên, việc thiếu một cấu trúc hỗ trợ ở giữa có thể dẫn đến một số thương tích cho con vật, vì vậy nguyên mẫu này đã sớm bị bỏ rơi.

Để khắc phục những vấn đề này, Pan đã thiết kế một bộ bốn chân trong Tinkercad mà mỗi chân bao gồm hai đoạn. Cả hai cặp chân trước và sau đều được kết nối bằng một đầu nối phẳng và chứa một động cơ servo ở mỗi bên để chuyển động từ bên này sang bên kia, cùng với một đường cắt ở giữa để gắn một vách ngăn rắn trong suốt. .

Tổng cộng sẽ có tám động cơ servo, được cung cấp năng lượng bởi một bộ pin LiPo. Chúng cũng được kết nối với bảng điều khiển servo chuyên dụng thông qua máy tính chủ và được điều khiển không dây. Vì rắn có nguồn gốc từ thằn lằn, Pan đã quan sát kỹ lưỡng cách thằn lằn di chuyển để bắt chước dáng đi của những bộ phận giả này.

Robot được lấy cảm hứng từ loài rắn

Ngoài ra, chuyển động của loài rắn cũng được lấy làm cảm hứng chế tạo robot cho các nhà khoa học. Loài vật này di chuyển nhanh chóng qua các môi trường không có cấu trúc và tránh chướng ngại vật bằng cách vượt qua hoặc vượt qua chúng, hoặc xuyên qua các lỗ nhỏ trên chướng ngại vật, chẳng hạn như một đống đá. Trong nhiều năm, các kỹ sư đã nghiên cứu khả năng di chuyển vượt trội của loài rắn để tạo ra những robot giống rắn có thể di chuyển theo những cách tương tự.

Robot rắn hay Snakebots đặc biệt có giá trị trong các hoạt động tìm kiếm và cứu hộ. Chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, từ những con rắn robot dài vài mét hoạt động dưới đáy đại dương cho đến những con rắn cực nhỏ được chế tạo cho mục đích y tế.

Snakebots truyền thống di chuyển bằng cách sử dụng các chuyển động giống như rắn thật. Nhưng hiện tại, với Snakebots thế hệ tiếp theo, chúng sẽ có thiết kế mô-đun, bao gồm một loạt các mô-đun độc lập được kết nối và lập trình để hoạt động cùng nhau. Điều này cho phép chúng tiếp tục hoạt động ngay cả khi một số mô-đun bị phá hủy.

Những tiến bộ mới trong bộ truyền động, thuật toán lập kế hoạch chuyển động, phản hồi lực và mô-đun đang đưa robot rắn lên một mức độ phức tạp nhất định và chức năng cao hơn.

Viện Robotics của Đại học Carnegie Mellon được nhiều người coi là ngôi nhà của việc thiết kế và phát triển robot rắn. Các kỹ sư của CMU đã đạt được những tiến bộ trong công nghệ cảm ứng lực để robot có thể xác định mức độ chặt chẽ của nó để quấn quanh một vật thể để bám chặt – loại bỏ nhu cầu lập trình trước cho robot dựa trên các điều kiện “phỏng đoán tốt nhất” của môi trường hoạt động của nó.

Aaron Johnson, một nhà chế tạo robot và là giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Carnegie Mellon cho biết: “Hầu hết bất kỳ loài động vật nào bạn có thể tưởng tượng đều được sử dụng làm nguồn cảm hứng cho robot. Đó là bởi vì động vật – bao gồm cả con người – giỏi làm những gì mà các nhà chế tạo robot muốn máy của họ có thể làm, như nhặt đồ, nhảy hoặc di chuyển trên đống đổ nát.

Johnson nói: “Thay vì cố gắng bắt chước cơ chế và hành vi chính xác của một loài động vật, chúng tôi cố gắng hiểu các nguyên tắc về cách một loài động vật thực hiện thành công những gì nó làm và áp dụng nó vào một hệ thống. Hệ thống robot mới.

Các rô bốt này có thiết kế mô-đun, trong đó các phân đoạn hoặc mô-đun có thể được thêm vào hoặc loại bỏ để thay đổi chiều dài của rô bốt. Mỗi mô-đun là một thiết bị truyền động đàn hồi nối tiếp được trang bị các cảm biến cho phép điều khiển vị trí, vận tốc và mô-men xoắn, cũng như đo lường quán tính ba trục.

Tài liệu tham khảo: Hackster; Giống tôi