การออกแบบหุ่นยนต์โมดูลาร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากโอริกามิสำหรับวิทยาการหุ่นยนต์ที่ปรับเปลี่ยนได้
การเงิน การออกแบบหุ่นยนต์โมดูลาร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากโอริกามิสำหรับวิทยาการหุ่นยนต์ที่ปรับเปลี่ยนได้ นาทีที่ผ่านมา 26 ข่าว Bitcoin Ethereum หุ่นยนต์โมดูลาร์ที่สามารถเปลี่ยนโครงร่างร่างกายเพื่อนำทางในภูมิประเทศต่างๆ หรือเปลี่ยนรูปแบบการเคลื่อนไหว มีศักยภาพมหาศาลสำหรับภารกิจอเนกประสงค์ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ในการแสวงหานวัตกรรมระบบหุ่นยนต์โมดูลาร์ นักวิจัยจาก Westlake University และ Zhejiang University ในประเทศจีนได้รับแรงบันดาลใจจากศิลปะโอริกามิที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาใช้รูปแบบ Kresling ซึ่งเป็นการพับแบบโอริกามิ เพื่อสร้างการออกแบบหุ่นยนต์โมดูลาร์ที่แปลกใหม่ วิธีการประดิษฐ์นี้เปิดเผยในเอกสาร Nature Communications นำเสนอโมดูลที่ปรับเปลี่ยนรูปแบบได้ในระดับสากล ซึ่งสามารถจัดเรียงใหม่เพื่อให้ได้รูปทรงและการกำหนดค่าที่หลากหลาย Origami พบกับหุ่นยนต์รูปแบบ Kresling รูปแบบ Kresling ซึ่งเป็นการพับ Origami ที่รู้จักกันดีนั้นเกี่ยวข้องกับการพับภูเขา (ยื่นออกมา) และหุบเขา (จม) สลับกันไปตามทิศทางที่บิดเบี้ยว ศักยภาพของรูปแบบนี้ในการทำซ้ำรูปร่างที่ซับซ้อนที่สังเกตได้ในธรรมชาติ เช่น รูปแบบที่ซับซ้อนบนปีกนกเหยี่ยวหรือรูปทรงเรขาคณิตของต้นสนชนิดหนึ่ง ทำให้นักวิจัยสำรวจการประยุกต์ใช้ในวิทยาการหุ่นยนต์ ตามเนื้อผ้า การออกแบบหุ่นยนต์ที่ใช้ Kresling นั้นมุ่งเน้นไปที่แขนหุ่นยนต์แบบมัลติโหมด อย่างไรก็ตาม วิธีการที่มีอยู่ถูกจำกัดด้วยโหมดการบิดและการหดตัวควบคู่กันไป ความทะเยอทะยานของนักวิจัยคือการปรับเปลี่ยนรูปแบบ Kresling เพื่อแนะนำโหมดการเสียรูปใหม่ ซึ่งผลักดันขอบเขตความสามารถของหุ่นยนต์แบบโมดูลาร์ นวัตกรรมโมดูลที่เปลี่ยนรูปได้ซึ่งขับเคลื่อนด้วยนิวเมติกส์ หัวใจสำคัญของงานวิจัยนี้อยู่ที่การสร้างโมดูลที่สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบได้ทั่วโลก ซึ่งขับเคลื่อนโดยนิวเมติกส์ ซึ่งเป็นกลไกที่ใช้ก๊าซหรืออากาศที่มีแรงดันในการเคลื่อนที่ นักวิจัยได้ออกแบบหน่วยรูปแบบ Kresling สองระดับ โดยมีทิศทางการบิดที่ตรงข้ามกันในแต่ละระดับ หน่วยยังมีกระเป๋าด้านข้างที่ด้านตรงข้ามของแต่ละระดับ ด้วยการเลือกแรงดันของถุงด้านข้างเหล่านี้ขณะดูดฝุ่นในห้องหลัก นักวิจัยจึงบรรลุโหมดการเสียรูปที่หลากหลาย การแปลงรูปร่างของโมดูลที่ก้าวล้ำนั้นควบคุมโดยการปรับแรงดัน ทำให้สามารถแสดงรูปร่างต่างๆ ที่เหมาะกับการใช้งานเฉพาะได้ น่าประทับใจมาก โมดูล Origami เดียวสามารถเปิดใช้งานโหมดการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันเจ็ดโหมดภายในหุ่นยนต์ โหมดเหล่านี้ประกอบด้วยการเคลื่อนไหวพื้นฐานสามแบบและการผสมผสานสี่อย่าง ศักยภาพของหุ่นยนต์ที่ปรับเปลี่ยนและกำหนดค่าใหม่ได้ ความเป็นสากลของหน่วยสองระดับปรากฏเป็นคุณสมบัติที่กำหนด—มันสามารถดำเนินการโหมดการเสียรูปที่เป็นไปได้ทั้งหมด โดยขึ้นอยู่กับแผนการเพิ่มแรงดันที่เลือก นักวิจัยเปรียบหน่วยดังกล่าวกับแขนที่สามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างได้หลากหลาย เช่นเดียวกับแขนของเราที่สามารถหด ยืด บิด และงอได้ แผนการเพิ่มแรงดันของโมดูลนี้สะท้อนถึงการทำงานของเส้นประสาท ทำให้สามารถปรับตัวได้เหมือนกับแขนของเรา ซึ่งเป็นโมดูลสากลที่ทำหน้าที่เทียบเท่ากับแขนมนุษย์ที่มีองศาอิสระ XNUMX ระดับ ความเป็นไปได้ของการออกแบบที่เป็นนวัตกรรมนี้ได้รับการยืนยันผ่านการจำลองและการทดลองในโลกแห่งความเป็นจริง ผลลัพธ์ที่ได้เป็นที่น่าพอใจ โดยยืนยันถึงศักยภาพของโมดูลในการเติมพลังให้กับการพัฒนาหุ่นยนต์โมดูลาร์ที่นำทางสภาพแวดล้อมได้อย่างเชี่ยวชาญและใช้รูปแบบการเคลื่อนไหวที่หลากหลาย คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของโมดูลคือความสามารถในการประกอบใหม่ในขณะที่หุ่นยนต์กำลังทำงาน ลักษณะนี้ทำให้มันมีค่ามากสำหรับภารกิจที่ซับซ้อนในโลกแห่งความเป็นจริงซึ่งจำเป็นต้องปรับตัวอย่างรวดเร็วกับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง โอกาสของหุ่นยนต์ซอฟต์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นซึ่งตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมนั้นเป็นไปได้จากงานนี้ มองไปข้างหน้า นักวิจัยมีแผนที่จะนำโครงสร้างที่เป็นนวัตกรรมนี้ไปสู่การใช้งานจริง เช่น การเพิ่มขีดความสามารถของหุ่นยนต์ในการจับวัตถุขนาดใหญ่ ด้วยศักยภาพในการปฏิวัติความสามารถในการปรับตัวและการกำหนดค่าใหม่ในวิทยาการหุ่นยนต์ วิธีการที่ได้รับแรงบันดาลใจจากโอริกามินี้อาจนำไปสู่ยุคใหม่ของหุ่นยนต์โมดูลาร์ที่จัดการกับงานที่ซับซ้อนได้อย่างราบรื่นในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน







