ساخت ربات های چابک با الهام از حشرات واقعی

دانشمندان در حال مطالعه حشرات واقعی برای درک بهتر چگونگی احساس نیرو در اندام های خود هستند.

گزارش کردن تکناکپس از این آزمایش‌ها، دانشمندان می‌توانند ربات‌هایی با پاهای بزرگ‌تر و چابک‌تر تولید کنند.

متخصصان در حال تحقیق بر روی نوعی از گیرنده های مکانیکی به نام campaniform sensilla (CS) هستند که در اندام حشرات یافت می شوند و به استرس و فشار پاسخ می دهند و می توانند داده های مهمی در مورد کنترل حرکت تولید کنند.

دکتر شچینسکی استادیار گروه مهندسی مکانیک و هوافضا در کالج مهندسی و منابع معدنی استاتلر در دانشگاه ویرجینیای غربی، ایالات متحده آمریکا است. گفت: من نقش حسگرهای نیرو را در حشرات در حال راه رفتن مطالعه می کنم زیرا این حسگرها برای حرکت موفقیت آمیز حیاتی هستند.

بازخوردی که آنها ارائه می کنند برای وضعیت بدنی و هماهنگی مناسب بسیار مهم است. محققان ساخت مدل‌های رباتیک را به جای مدل‌های کامپیوتری انتخاب کردند، زیرا این مدل‌ها نمایش واقعی‌تری از اصطکاک بین قطعات متحرک، از جمله تأخیر در انتقال سیگنال‌های عصبی را ارائه می‌دهند. اندام های رباتیک حتی بهتر از مدل های حیوانی هستند زیرا می توانند هر سیگنالی را ارسال و دریافت کنند و اعمال مکانیکی حاصل را ثبت کنند.

Szczynski می گوید: راه رفتن ذاتاً یک کار مکانیکی است، بنابراین درک کنترل عصبی راه رفتن مستلزم مطالعه همزمان مکانیک و کنترل عصبی است.

روبات‌های پیاده‌روی که به درستی کار می‌کنند می‌توانند به‌عنوان نمونه‌های اولیه برای ماشین‌هایی عمل کنند که می‌توانند به مردم در کشاورزی در زمین‌های ناهموار، کاوش در سیارات دیگر، یا حرکت در جنگل‌ها برای نظارت بر سلامت جنگل‌ها کمک کنند.

Szczynski بر دو ربات اصلی تحقیقاتی متکی است: یک ربات بیومیمتیک مبتنی بر مگس میوه که روی شش پا راه می‌رود و یک ربات تک پا که امکان شبیه‌سازی ساده تجربه حسی پای یک حشره را در حین راه رفتن فراهم می‌کند.

Szczynski همچنین حشرات واقعی را مطالعه می کند و نقش CS را با جداسازی اندام های آنها و نظارت بر مسیرهای حسی با الکترودها در هنگام اعمال نیروهای مختلف بررسی می کند. سیگنال های حسی ثبت شده سپس برای توسعه مدل هایی برای پاهای رباتیک استفاده می شود.

شزینسکی می‌گوید با ثبت پاسخ‌های آنها به سیگنال‌های مختلف، می‌توانیم تصویر واضح‌تری از چگونگی تبدیل نیروها به فعالیت عصبی ارائه کنیم. ما از محرک های مختلفی استفاده می کنیم زیرا CS بسیار پویا است و همیشه با نیروهای اعمال شده سازگار است.

این محقق از طریق کار خود دریافت که حشرات واقعی و همتایان روباتیک آنها مشابه هستند. Szczynski در بیانیه ای گفت: “ما دریافتیم که برای هر گونه حشره ای که بررسی کردیم، مدل ما به خوبی مجهز بود تا توضیح دهد چگونه CS نیروها را به فعالیت عصبی تبدیل می کند.” این نشان می دهد که اندام های هر گونه به طور گسترده ای به یک شکل عمل می کنند.

مقاله ساخت ربات های چابک با الهام از حشرات واقعی اولین بار در Tekknock – اخبار دنیای فناوری پدیدار شد. ظاهر شد.