Bio-inspireeritud pööre robotkäitlemisel

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

TSUKUBA, Jaapan, 14. november 2023 – (ACN Newswire) – Peened kleepuvad jõud, mis võimaldavad gekodel näiliselt gravitatsiooni trotsida, seinte külge klammerduda ja üle lagede kõndida, on inspireerinud Lõuna-Korea teadlaste meeskonda ehitama robotseadet, mis suudab õrnaid materjale kahjustamata korjata ja vabastada. Kyungpooki riiklikus ülikoolis ja Dong-A ülikoolis asuv meeskond on avaldanud oma uurimistöö rahvusvahelises teadusajakirjas Science and Technology of Advanced Materials. Teadlased loodavad, et seda saab rakendada objektide ülekandmisel robotsüsteemide abil.

Kuivliimiga pehme robotseadme struktuur ja töö.

Geko jala kuiv, kuid kleepuv saladus peitub selle pisikestes valkudest koosnevates karvakestes, mida nimetatakse mikrokarvadeks. Need karvad on umbes 100 mikromeetrit pikad ja 5 mikromeetrit läbimõõduga. Iga karv jaguneb mitmeks oksaks, mis lõpevad lamedate kolmnurksete padjanditega, mida nimetatakse spaatliteks. Spaatlid on nii väikesed, et nende molekulid interakteeruvad pinna molekulidega, millele geko ronib. See tekitab nende molekulide vahel nõrgad tõmbejõud, mida tuntakse van der Waalsi jõuna. See jõud on piisavalt tugev, et gekot paigal hoida.

Geko kaasasündinud kleepumisvõime on pälvinud paljude teadlaste tähelepanu ja inspireerinud kasutama tema kleepumismehhanismi robootikas. Materjalide robotiliseks korjamiseks on kasutatud kunstlikku seenekujulist kuivliimi, mis jäljendab seda mehhanismi. Liimi materjali pinnalt eemaldamiseks vajalik jõud võib aga põhjustada selle kahjustamist, eriti kui materjal on habras, näiteks klaas. "Liimi kergesti eraldumisega on olnud probleeme," selgitas uurimisartikli esimene autor Seung Hoon Yoo. "Selleks, et robotsüsteemides neid kleepuvaid võimeid ära kasutada, on hädavajalik, et robot ei saaks mitte ainult objekti üles võtta, vaid ka sellest kergesti eralduda, et jätta objekt soovitud asukohta."

Oma uuringus lahendas meeskond selle eraldumise probleemi, kasutades vaakumtoitega seadet, mis oli valmistatud pehmest räni kummist. Et eemaldada kuivanud liim ilma liigutatavat habrast eset kahjustamata, võeti kasutusele uus eemaldamismeetod. See meetod hõlmab keerd- ja tõstmisliigutust, mis tõmbab kuiva liimi klaasi pinnalt maha, kahjustamata seda. Teadlased leidsid, et selle keerdliigutuse lisamine põhjustas eraldumiseks vajaliku jõu kümnekordse vähenemise, mis võib olla õrnade materjalide käsitsemisel ülioluline.

Katsete käigus, mille käigus nende ülekandesüsteem oli kinnitatud robotkäe külge, näitasid teadlased, et see suudab kaldpinnalt õrna klaasketta üles tõsta, teise kohta liigutada ja õrnalt maha panna, ilma et see kahjustaks.

"Ootame, et meie uuringud äratavad tööstuses märkimisväärset huvi, kuna paljud ettevõtted on väga huvitatud kuivliimide kasutamisest komponentide ajutiseks kinnitamiseks ja liigutamiseks, eriti robotrakendustes," ütles Sung Ho Lee, üks uuringu autoreid. Ta lisas, et tema meeskond loodab olla sillaks teadusuuringute ja tööstuse vahel, rakendades seda tõelistes tööstuslikes rakendustes ja arendades täiustatud mudeleid.

Teave täiustatud materjalide teaduse ja tehnoloogia kohta (STAM)

Avatud juurdepääsuga ajakiri STAM avaldab silmapaistvaid uurimisartikleid materjaliteaduse kõigi aspektide kohta, sealhulgas funktsionaalseid ja struktuurseid materjale, teoreetilisi analüüse ja materjalide omadusi. https://www.tandfonline.com/STAM

Pressiteade, mida levitab Asia Research News arenenud materjalide teaduse ja tehnoloogia jaoks.

Teema: pressiteate kokkuvõte
Allikas: Täiustatud materjalide teadus ja tehnoloogia
Sektorid: Teadus ja nanotehnoloogia
https://www.acnnewswire.com

Asia Corporate News Networkist