Ntau lub tshuab robotics uas twb muaj lawm tau txais kev tshoov siab los ntawm cov xwm txheej, tsim cov txheej txheem lom neeg, cov qauv ntuj lossis cov cwj pwm tsiaj kom ua tiav cov hom phiaj tshwj xeeb. Qhov no yog vim hais tias tsiaj thiab nroj tsuag yog innately nruab nrog lub peev xwm uas pab lawv kom ciaj sia nyob rau hauv lawv cov kev ib puag ncig, thiab yog li ntawd kuj yuav txhim kho cov kev ua tau zoo ntawm robots sab nraum lub chaw soj nstuam.
"Soft robots caj npab yog ib tiam tshiab ntawm cov neeg hlau manipulators uas tau txais kev tshoov siab los ntawm kev ua haujlwm siab heev uas tau nthuav tawm los ntawm cov kab mob 'pob txha', xws li octopus tentacles, ntxhw pob tw, nroj tsuag, thiab lwm yam," Enrico Donato, ib tug ntawm cov kws tshawb fawb uas tau ua. txoj kev tshawb no, hais rau Tech Xplore. "Kev txhais cov ntsiab lus no rau hauv cov kev daws teeb meem engineering ua rau cov tshuab uas tsim los ntawm cov khoom siv sib hloov tau yooj yim uas tuaj yeem ua kom du elastic deformation los ua kom muaj kev sib haum xeeb thiab dexterous. Vim yog cov yam ntxwv tsim nyog, cov tshuab no ua raws li qhov chaw thiab nthuav tawm lub cev muaj zog thiab kev ua haujlwm nyab xeeb ntawm tib neeg ntawm tus nqi qis. "
Thaum lub caj npab mos neeg hlau tuaj yeem siv rau ntau yam teeb meem ntawm lub ntiaj teb tiag tiag, lawv tuaj yeem yog qhov tshwj xeeb tshaj yog rau kev ua haujlwm ua haujlwm uas cuam tshuam txog qhov chaw xav tau uas yuav nkag tsis tau rau cov neeg hlau nruj. Ntau pab pawg tshawb fawb tsis ntev los no tau sim tsim cov tswj hwm uas yuav tso cai rau cov caj npab hloov tau zoo los daws cov haujlwm no.
Donato tau piav qhia tias "feem ntau, kev ua haujlwm ntawm cov tswj hwm no vam khom cov qauv kev suav uas tuaj yeem tsim kom muaj kev siv tau ntawm ob qhov chaw ua haujlwm ntawm tus neeg hlau, piv txwv li, chaw ua haujlwm thiab qhov chaw ua haujlwm," Donato piav qhia. "Txawm li cas los xij, kev ua haujlwm kom raug ntawm cov tswj hwm no feem ntau yog nyob ntawm kev pom kev tawm tswv yim uas txwv tsis pub lawv siv tau hauv cov chaw kuaj mob, txwv tsis pub siv cov tshuab no hauv ib puag ncig ntuj thiab muaj zog. Kab lus no yog thawj qhov kev sim ua kom dhau qhov kev txwv tsis pub dhau qhov kev txwv no thiab txuas ntxiv mus txog ntawm cov tshuab no mus rau qhov chaw tsis muaj teeb meem. "
Donato tau hais tias "Raws li cov kev xav tsis zoo uas cov nroj tsuag tsis txav mus, cov nroj tsuag nquag thiab lub hom phiaj txav los ntawm ib qho mus rau lwm qhov siv cov tswv yim txav raws li kev loj hlob," Donato hais. "Cov tswv yim no muaj txiaj ntsig zoo uas cov nroj tsuag tuaj yeem ua thaj tsam yuav luag txhua qhov chaw nyob hauv ntiaj teb, lub peev xwm tsis muaj peev xwm ntawm tsiaj lub nceeg vaj. Interestingly, tsis zoo li cov tsiaj, cov tswv yim txav ntawm cov nroj tsuag tsis yog los ntawm lub hauv paus paj hlwb, tab sis, lawv tshwm sim vim cov ntaub ntawv sophisticated ntawm decentralized xam mechanisms. "
Lub tswv yim tswj kev txhawb nqa kev ua haujlwm ntawm cov kws tshawb fawb 'controller sim ua kom rov ua dua cov txheej txheem decentralized sophisticated underpinning cov txav ntawm cov nroj tsuag. Cov pab pawg tshwj xeeb tau siv cov cuab yeej kev txawj ntse raws li kev coj tus cwj pwm, uas suav nrog cov neeg ua haujlwm suav nrog ua ke hauv cov qauv hauv qab.
Donato tau hais tias "Qhov tshiab ntawm peb tus tswj hwm bio-inspired nyob rau hauv nws qhov yooj yim, qhov uas peb siv cov cuab yeej siv ua haujlwm tseem ceeb ntawm cov neeg hlau mos caj npab los ua kom tus cwj pwm ncav cuag tag nrho," Donato hais. "Tshwj xeeb, cov neeg hlau mos caj npab muaj kev rov ua dua tshiab ntawm cov qauv mos, txhua tus tau qhib los ntawm triad ntawm radially teem actuators. Nws yog qhov paub zoo tias rau qhov kev teeb tsa zoo li no, lub kaw lus tuaj yeem tsim rau 6 txoj hauv kev khoov cov lus qhia. "
Cov neeg ua haujlwm suav nrog txhawb kev ua haujlwm ntawm pab pawg tswj hwm siv lub amplitude thiab lub sij hawm tus actuator configuration kom rov tsim dua ob hom nroj tsuag txav, hu ua circumnutation thiab phototropism. Circumnutations yog oscillations feem ntau pom nyob rau hauv cov nroj tsuag, thaum phototropism yog kev taw qhia txav uas coj cov nroj tsuag ceg los yog nplooj los ze zog mus rau lub teeb.
Tus tswj tsim los ntawm Donato thiab nws cov npoj yaig tuaj yeem hloov pauv ntawm ob tus cwj pwm no, ua tiav kev tswj hwm ntawm cov caj npab robotic hla ob theem. Thawj theem ntawm cov theem no yog lub sijhawm tshawb nrhiav, qhov twg caj npab tshawb nrhiav lawv ib puag ncig, thaum lub sijhawm thib ob yog theem mus txog, qhov twg lawv txav mus txog qhov chaw xav tau lossis khoom siv.
"Tej zaum qhov tseem ceeb tshaj plaws ntawm kev tshem tawm los ntawm txoj haujlwm tshwj xeeb no yog qhov no yog thawj zaug rov ua dua tshiab cov neeg hlau caj npab tau ua kom muaj peev xwm ncav cuag lub peev xwm sab nraud ntawm qhov chaw kuaj mob, nrog rau kev tswj hwm yooj yim heev," Donato hais. “Tsis tas li ntawd, tus maub los yog siv tau rau txhua qhov muag muagneeg hlaucaj npab muab ib qho kev ua kom zoo sib xws. Qhov no yog ib kauj ruam mus rau kev siv embedded sensing thiab faib tswj cov tswv yim nyob rau hauv continuum thiab mos robots. "
Txog tam sim no, cov kws tshawb fawb tau sim lawv cov maub los hauv ntau qhov kev sim, siv lub tshuab hluav taws xob hloov hluav taws xob, lub teeb yuag thiab mos robotic caj npab nrog 9 degrees ntawm kev ywj pheej (9-DoF). Lawv cov txiaj ntsig tau txais txiaj ntsig zoo heev, vim tias tus tswj hwm tau tso cai rau ob txhais caj npab los tshawb txog nws qhov chaw nyob ib puag ncig thiab mus txog qhov chaw lub hom phiaj tau zoo dua li lwm cov tswv yim tswj hwm yav dhau los.
Nyob rau hauv lub neej yav tom ntej, tus tswj tshiab tuaj yeem siv rau lwm cov caj npab mos thiab sim hauv chav kuaj thiab qhov chaw tiag tiag, txhawm rau ntsuas nws lub peev xwm los daws cov kev hloov pauv ib puag ncig. Lub caij no, Donato thiab nws cov npoj yaig npaj los tsim lawv txoj kev tswj hwm ntxiv, kom nws tuaj yeem tsim cov caj npab ntxiv thiab kev coj cwj pwm.
"Tam sim no peb tab tom nrhiav los txhim kho lub peev xwm ntawm tus tswj hwm kom ua kom muaj kev coj cwj pwm nyuaj xws li kev taug qab lub hom phiaj, tag nrho caj npab twining, thiab lwm yam, txhawm rau ua kom cov tshuab no ua haujlwm hauv ib puag ncig ntuj rau lub sijhawm ntev," Donato ntxiv.
Post lub sij hawm: Jun-06-2023