ساخت ربات با الهام از جنگ ستارگان

یک دانشمند با الهام از ابزارهای جنگی فیلم‌های جنگ ستارگان‌، یک ربات ساخته است که روی یک چرخ بزرگ می‌چرخد و از پاهای قابل افزایش برای هدایت خود استفاده می‌کند.

به گزارش تکناک، نمونه اولیه این ربات که رینگ‌بات نام دارد، در مقیاس کوچک توسط Assoc طراحی شده است.

پروفسور جویونگ کیم که این ربات را توسعه داده است، نه تنها از جنگ ستارگان بلکه از تمام مونو‌ویل‌ها در تمام سایزهای مختلف که در طول سال‌ها ساخته شده‌اند، الهام گرفته است.

به‌طور خلاصه، مونوویل یا تک چرخ وسیله نقلیه‌ای است که در آن فرد بر یک سکوی موتوری نصب شده بر روی یک ریل حلقه‌ای شکل می‌نشیند و این ریل از داخل، یک چرخ بزرگ را تشکیل می‌دهد. در حالی که چرخ به اطراف می‌چرخد، پلتفرم با زمین هموار می‌ماند و وسیله را به جلو می‌برد.

در واقع کیم از ربات‌های چرخ‌دار مانند ETH Zurich’s ANYmal الهام گرفت که این ربات در در انتهای هر یک از چهار پای خود، چرخ‌ موتوری دارد. آن چرخ‌ها بر روی سطوح صاف، ربات را مانند یک ماشین، به سرعت و کارآمد حرکت می‌دهند. با این حال در زمین‌های ناهموار، چرخ‌ها قفل می‌شوند تا در حین راه رفتن ربات به عنوان پا عمل کنند.

رینگ‌بات دارای یک چرخ با قطر 515 میلی‌متر است که از یک لبه کامپوزیت نایلون یا کربن در یک چرخ الاستومری جامد تشکیل شده است. دو ماژول رانندگی موتوردار در داخل رینگ (در پایین) یکی در مقابل دیگری قرار دارند.

این ماژول‌ها از طریق یک طناب مجعد قابل کشش به یکدیگر متصل می‌شوند و از طریق چرخ‌های چرخ دنده کوچک خود با سطح لبه درگیر می‌شوند. همچنین هر ماژول دارای یک پایه رباتیک مفصلی در بالا است که می‌تواند به سمت بالا یا پایین کشیده شود.

همانطور که ماژول‌ها چرخ دنده‌های خود را به بالا می‌چرخانند، باعث می‌شوند چرخ رینگ‌بات به دور آنها بچرخد.

آنها به‌طور خودکار فاصله بین خود را تنظیم می‌کنند تا مرکز جرم جانبی ربات را در صورت نیاز تغییر دهند تا تعادل را در حین سفر با سرعت‌های مختلف حفظ کنند. وقتی زمان چرخش به چپ یا راست فرا می‌رسد، یکی از ماژول‌ها پای خود را به سمت بیرون دراز می‌کنند تا تعادل ربات را به آن سمت تغییر دهند.

همچنین پاها را می‌توان روی زمین قرار داد تا رینگ‌بات را در زمان توقف، بالا نگه دارد و قبل از شروع مجدد حرکت، آن را در محل بچرخاند. همچنین اگر پاهای این ربات تعادل خود را از دست بدهند، از سقوط آن جلوگیری می‌کنند، درست مانند یک موتورسیکلت که موتورسوار هنگامی که تعادل خود را از دست می‌دهد، پای خود را روی جاده می‌گذارد. حتی اگر ربات در یک طرف صاف روی زمین بیوفتد، پاها می‌توانند به سمت بالا بایستند.

در آزمایش‌های داخلی انجام‌شده تاکنون، رینگ‌بات از راه دور توسط یک اپراتور انسانی کنترل ‌شد که آن را به حداکثر سرعت 5 کیلومتر در ساعت رساند.

این ربات یک جانشین بسیار سریع‌تر و بزرگ‌تر هم دارد که در ادامه مسیر، ممکن است از دوربین‌ها، حسگرها و GPS  استفاده کند تا به‌طور مستقل مسیر خود را در ترافیک خیابان‌های شلوغ شهر طی کند و اقلام را به مشاغل یا افراد تحویل دهد. همچنین این نسخه ممکن است دارای یک چهار پایه چرخ‌دار باشد که به آن اجازه می‌دهد مانند ANYmal  هنگام بالا رفتن از پله‌ها یا عبور از موانع راه برود.

کیم می‌گوید: در شهرهای بزرگ، بسیاری از دوچرخه‌ها و موتورسیکلت‌ها به دلیل توانایی آنها در مانور در فضاهای باریک، برای برآورده کردن نیازهای حمل و نقل در ترافیک حرکت می‌کنند. ما قصد داریم قابلیت‌های رینگ‌بات را به‌طور خاص برای تحویل‌ وسیله‌ به نقاط دور در مکان‌های شلوغ، با هدف خودکارسازی و بهینه‌سازی فرآیندهای تحویل، افزایش دهیم.

در ویدیوی زیر می توانید رینگ‌بات را ببینید. مقاله‌ای در مورد این ربات اخیراً در مجله IEEE Transactions on Robotics منتشر شده است.