یک ربات چهار برابر چیست؟

یک ربات چهار نفره روبات است که از حرکت چهار نفره تقلید می کند. الهام بخش طراحی آن به طور عمده از پستانداران در طبیعت مانند سگ ها ، گربه ها ، اسب ها و غیره در مقایسه با روبات های چرخدار یا ردیابی شده است ، روبات های چهار ضلعی دارای تطبیق زمین قوی تر هستند و می توانند در محیط های پیچیده مانند کوه های ناهموار ، ویرانه ها یا برف حرکت کنند.

در سالهای اخیر ، پیشرفت چشمگیری در زمینه روبات های چهار نفره حاصل شده است. به عنوان مثال ، ربات نقطه بوستون دینامیک در بازرسی های صنعتی ، سایت های ساختمانی و سایر سناریوها مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال ، با وجود ثبات عالی و سازگاری روبات های چهارگانه ، سرعت حرکت آنها همیشه یکی از تنگناهای فنی بوده است. بیشتر روبات های چهار برابر با سرعت تنها چند متر در ثانیه ، بسیار پایین تر از توانایی اجرای بسیاری از حیوانات زمینی اجرا می شوند.

به منظور عبور از این محدودیت ، محققان شروع به جستجوی الهام از طبیعت کردند و موش های کانگورو به یک شیء مهم بیونیک تبدیل شدند.

Jerboas جوندگان کوچکی هستند که در مناطق بیابانی زندگی می کنند ، که به دلیل توانایی پرش عالی و دویدن با سرعت بالا مشهور هستند. ساختار پای عقب jerboas با ویژگی های زیر بسیار خاص است:

گوساله های طولانی و قوی:

استخوانهای گوساله Jerboas باریک و سبک هستند و می توانند مقدار زیادی از انرژی پتانسیل الاستیک را ذخیره و آزاد کنند.

سیستم تاندون کارآمد:

تاندون های Jerboas راندمان الاستیک بسیار بالایی دارند که می تواند هنگام پرش و دویدن از دست دادن انرژی کاهش یابد.

توانایی واکنش سریع:

سیستم عصبی Jerboas می تواند به سرعت تنش عضلات و تاندون ها را تنظیم کند و از این طریق به پرش و دویدن کارآمد برسد.

این خصوصیات باعث می شود Jerboas بتواند به سرعت در بیابان حرکت کند ، از شکارچیان خودداری کند و غذا پیدا کند. محققان با تقلید از ساختار گوساله Jerboas ، نوع جدیدی از گوساله فیبر کربن را طراحی کرده و آن را برای روبات های چهار نفره اعمال کرده اند.

فیبر کربن یک ماده سبک و با استحکام بالا است که به طور گسترده در تجهیزات هوافضا ، تولید خودرو و تجهیزات ورزشی مورد استفاده قرار می گیرد. در روبات های چهار برابر ، طراحی گوساله فیبر کربن مزایای زیر را دارد:

سبک وزن:

چگالی فیبر کربن بسیار پایین تر از مواد فلزی است که می تواند وزن ربات را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و از این طریق سرعت حرکت آن را افزایش دهد.

قدرت بالا:

استحکام فیبر کربن از بیشتر مواد فلزی بالاتر است و می تواند در برابر ضربه عظیم ایجاد شده هنگام دویدن با سرعت بالا مقاومت کند.

مدول الاستیک بالا:

فیبر کربن دارای خواص الاستیک خوبی است و می تواند مانند تاندونهای Jerboas انرژی را ذخیره و آزاد کند ، در نتیجه باعث بهبود راندمان حرکت روبات می شود.

بزرگترین برجسته این ربات چهار برابر این است که سرعت در حال اجرا آن بیش از 10 متر بر ثانیه است که بسیار سریعتر از روبات های چهارگانه موجود و حتی نزدیک به سرعت در حال اجرا یوزپلنگ ها (حدود 30 متر بر ثانیه) است. این پیشرفت عمدتا به دلیل فن آوری های زیر است:

ترکیبی از طراحی بیونیک و مواد فیبر کربن:

این روبات با تقلید از ساختار گوساله Jerboa و ترکیب ویژگی های سبک و با استحکام بالا مواد فیبر کربن ، می تواند هنگام دویدن با سرعت بالا ، ثبات و کارآیی را حفظ کند.

تبدیل انرژی کارآمد:

مکانیسم ذخیره انرژی الاستیک گوساله فیبر کربن می تواند انرژی جنبشی ربات را به انرژی پتانسیل الاستیک تبدیل کند و در مرحله بعدی آن را آزاد کند و از این طریق از بین رفتن انرژی کاهش می یابد.

سیستم کنترل هوشمند:

این روبات مجهز به الگوریتم های کنترل حرکت پیشرفته است که می تواند زوایای راه رفتن و مشترک را در زمان واقعی تنظیم کند تا با نیازهای مختلف زمین و سرعت سازگار شود.

سریعترین ربات چهارشنبه این جهان چشم انداز کاربرد گسترده ای در بسیاری از زمینه ها دارد:

نجات و جستجو و نجات:

در صحنه یک فاجعه طبیعی یا تصادف ، این روبات می تواند به سرعت وارد منطقه خطرناک شود تا بازماندگان را جستجو کند یا اطلاعات را منتقل کند.

نظامی و امنیت:

این روبات را می توان برای گشت های مرزی ، مأموریت های شناسایی یا رسیدگی به کالاهای خطرناک استفاده کرد.

تدارکات و حمل و نقل:

در زمین های پیچیده ، این روبات می تواند به سرعت مواد ، به ویژه در مکان های دشوار با دسترسی مانند مناطق کوهستانی یا مناطق فاجعه را حمل کند.

تحقیقات علمی:

از این ربات می توان برای مطالعه مکانیسم های حرکت حیوانات ، طراحی بیونیک و الگوریتم های کنترل حرکت با سرعت بالا استفاده کرد.