تیمی از پژوهشگران مؤسسه MIT، دانشگاه هنگکنگ و دانشگاه شهری هنگکنگ موفق به توسعه یک ربات جهنده سبکوزن با بهرهگیری از ترکیب فنر و بال شدهاند.
به گزارش تکناک، این ربات که تنها یک گرم وزن و کمی بیش از ۵ سانتیمتر ارتفاع دارد، بهگونهای طراحی شده است که بهجای پرواز یا حرکت زمینی، با مکانیسمی مبتکرانه به شیوهای مشابه پرش عمل میکند و قادر است با مصرف انرژی بسیار کم، از موانع دشوار عبور کند.
بدنه این ربات جهنده از یک میله فنردار عمودی از جنس فیبر کربن بهره میبرد، که عملکردی مشابه پای پرشی دارد. همچنین چهار بال متحرک الهامگرفته از ساختار حشرات، در قسمت بالایی آن تعبیه شدهاند، که با ماهیچههای مصنوعی فعالشونده توسط جریان الکتریکی حرکت میکنند. این ربات در نسخه فعلی، از طریق یک منبع تغذیه خارجی انرژی میگیرد و با کمک یک سیستم ردیابی حرکتی هدایت میشود.
زمانی که ربات روی زمین میافتد، پای فنردار آن در اثر برخورد فشرده و انرژی مکانیکی در آن ذخیره میشود. این انرژی سپس با باز شدن فنر آزاد میگردد و ربات را تا ارتفاع ۲۰ سانتیمتر و با سرعتی حدود ۳۰ سانتیمتر بر ثانیه به جلو میبرد. بالها نیز هنگام پرش، نیروی لیفت بیشتری ایجاد میکنند تا حرکت ربات به نرمی و با کنترل بهتر صورت گیرد. این روش، نسبت به پرواز مداوم با استفاده از بال، مصرف انرژی بسیار کمتری دارد.
سیستم ردیابی در نقطه اوج پرش، محل فرود بعدی ربات را شناسایی و زاویه و نوع سطح را تحلیل میکند. سپس، یک الگوریتم کنترل روی رایانه متصل به ربات، سرعت و زاویه لازم برای فرود مناسب را محاسبه مینماید. در ادامه، بالها وضعیت ربات را هنگام فرود اصلاح میکنند تا شرایط لازم برای پرش بعدی فراهم شود.
این ربات تاکنون موفق شده است از روی سطوح متنوع و چالشبرانگیزی مانند: چمن، یخ، شیشه خیس، خاک ناهموار و حتی تختههای متحرک شیبدار عبور کند. عملکرد این ربات نشان داده است که نسبت به یک پهپاد معمولی برای طی همان مسافت، تا ۶۴ درصد انرژی کمتری مصرف میکند.
محققان قصد دارند در مراحل بعدی، با توجه به این بازدهی بالا، ربات را به باتری داخلی و سیستم ردیابی مستقل مجهز کنند تا بدون نیاز به منابع خارجی فعالیت نماید. همچنین امکان نصب حسگرهای بیشتر برای اجرای مأموریتهای امدادی و اکتشافی در محیطهای خطرناک نیز پیشبینی شده است.
این پژوهش تحت هدایت یی-هسوان شیاو، سونگنان بای و ژونگتائو گوان انجام شده و نتایج آن به تازگی در نشریه Science Advances منتشر شده است.
