หุ่นยนต์ที่พัฒนาแล้วสามารถบินต่อไปได้ด้วยปีกที่เสียหาย

นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้พัฒนากล้ามเนื้อเทียมแบบยืดหยุ่น

ทนต่อความเสียหายขนาดเล็กแมลงหุ่นยนต์ตัวจิ๋วที่มีกล้ามเนื้อดังกล่าวสามารถเอาชนะความเสียหายเล็กๆ น้อยๆ เช่น รูเล็กๆ ได้สำเร็จ และสามารถซ่อมแซมได้โดยใช้เลเซอร์

ออกแบบหุ่นยนต์สี่เหลี่ยมจิ๋ววิศวกร ย้ายด้วยความช่วยเหลือของปีก พวกมันขับเคลื่อนด้วยอิเล็กทริกอีลาสโตเมอร์แอคทูเอเตอร์ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อเทียมแบบอ่อน พวกเขาทำจากชั้นของอีลาสโตเมอร์ที่ประกบระหว่างอิเล็กโทรดที่บางเหมือนมีดโกน 2 อันแล้วม้วนเป็นท่ออ่อน เมื่อมีการใช้แรงดันไฟฟ้า อิเล็กโทรดจะบีบอัดอีลาสโตเมอร์ และเป็นผลให้หุ่นยนต์กระพือปีก

ข้อบกพร่องของกล้องจุลทรรศน์อาจทำให้เกิดประกายไฟซึ่งจะเผาอีลาสโตเมอร์และทำให้อุปกรณ์พังได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว วิศวกรจึงใช้ "การทำความสะอาดตัวเอง" ผลกระทบของไฟฟ้าแรงสูงต่อบริเวณที่เสียหายของไดอิเล็กตริกอิลาสโตเมอร์นำไปสู่การขาดการเชื่อมต่อของส่วนอิเล็กโทรดที่อยู่ใกล้กับข้อบกพร่อง เป็นผลให้บริเวณที่มีปัญหาถูกแยกออกจากส่วนที่เหลือของอิเล็กโทรด และกล้ามเนื้อเทียมยังคงทำงานต่อไป

ฟื้นฟูความสามารถในการบินหลังจากได้รับความเสียหาย วิดีโอ: Suhan Kim et al., Science Robotics

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการนี้วิศวกรได้ปรับความเข้มข้นของท่อนาโนคาร์บอนที่ประกอบเป็นอิเล็กโทรดให้เหมาะสม ท่อนาโนคาร์บอนที่น้อยลงช่วยทำความสะอาดตัวเองได้ดีขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและเผาไหม้ได้ง่ายขึ้น แต่สิ่งนี้ยังช่วยลดความหนาแน่นของพลังงานของไดรฟ์ด้วย นักวิจัยระบุว่าเครื่องชั่งที่เหมาะสมช่วยให้ทำความสะอาดตัวเองได้ง่ายและรักษาความคล่องตัวของอุปกรณ์

นอกจากนี้นักวิจัยยังได้แสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องสามารถกำจัดได้ด้วยเลเซอร์ เลเซอร์จะตัดความเสียหายตามแนวขอบด้านนอกได้อย่างแม่นยำ จากนั้น วิศวกรสามารถใช้การทำความสะอาดตัวเองเพื่อทำให้อิเล็กโทรดที่เสียหายเล็กน้อยไหม้ แยกบริเวณที่มีปัญหาออก และฟื้นฟูลักษณะการบินของปีก

เที่ยวบินของหุ่นยนต์ที่มีปีกเสียหาย รูปภาพ: MIT

ในการทดลองชุดหนึ่ง วิศวกรได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ คุณสามารถฟื้นฟูความสามารถในการบินหลังจากได้รับบาดเจ็บต่างๆ หุ่นยนต์ที่ตัดปีกข้างหนึ่งออก 20% และอีกข้างมีรอยเจาะ 10 รู บินต่อไปได้สำเร็จหลังจากทำความสะอาดตัวเอง เทคโนโลยีใหม่จะเพิ่ม "ความทนทาน" ของหุ่นยนต์ในสภาวะจริง ตัวอย่างเช่น ฝูงอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้เพื่อตรวจสอบอาคารที่พังทลายขณะเกิดไฟไหม้

อ่านเพิ่มเติม:

ความลับของการมีอายุยืนยาวถูกเปิดเผย: นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีเริ่มต้นกลไกที่จำเป็นในร่างกายมนุษย์

ตั้งชื่อสาเหตุใหม่ของออทิสติก

พบวัดอายุ 2,700 ปีในซูดาน เขาทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ

บนหน้าปก: หุ่นยนต์ที่มีปีกชำรุด รูปภาพ: MIT