Yumşaq gövdəli robotlar insan bədəni ilə təhlükəsiz şəkildə qarşılıqlı əlaqə qura, dar məkanları sıxışdıra və avtonom şəkildə hərəkət edə bilən adaptiv maşınların yeni dövrünü açır.

Öz-özünə hərəkət edə bilən yumşaq robotların dizaynı çətin olmuşdur. Xoşbəxtlikdən təbiət artıq çətin işi görüb.

Drosophila və ya meyvə milçək sürfələrinin əla bir qaçış strategiyası var – onlar təhlükədən uzaqlaşırlar. Çindən olan tədqiqatçılar tərəfindən aparılan araşdırma nəticəsində məlum olub ki, sürfələr bədənlərini “C forması”na bükərək yanlara yuvarlanır, bədəninin en kəsiyi ətrafında fırlanır.

Bu mexanizmdən ilhamlanaraq, onlar hərəkəti idarə edən nasaz aktuatorların mövcudluğunda belə sürfələrin yuvarlanması davranışını uğurla təqlid edən pnevmatik yumşaq robot hazırladılar. Nəticələr Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Təkərin ixtirası özünəməxsus insandır, çünki təbiətdə mükəmməl təkərlər yoxdur və ümumiyyətlə yuvarlanmağa səmərəsiz hərəkət forması kimi baxır.

Nadir hallarda, bəzi heyvanlar yırtıcılardan qaçmaq və ya təhlükəli mühitlərdən qaçmaq kimi yüksək riskli vəziyyətlərdə son addım qaçış strategiyası kimi hərəkət etməyə müraciət edirlər. Bu yuvarlanan hərəkətlər passiv, qeyri-dəqiq və istiqamətsizdir, çox vaxt külək, cazibə və ya yer istiqaməti kimi xarici qüvvələrə əsaslanır. Məsələn, tor-barmaqlı salamanderlər yamaclardan aşağı yıxılır və təhlükəsiz yerə yuvarlanarkən idarəetməni effektiv şəkildə təslim edirlər.Oyna

00:00

00:16SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaLiang və həmkarları tərəfindən hazırlanmış yumşaq robot sürfələrin yuvarlanan hərəkətini təkrarlayır. Borular robotun dörd daxili kamerasının hər birini təzyiqi tənzimləyən pnevmatik sistemə birləşdirir. Təzyiq və zaman qrafiklərində göstərildiyi kimi kameralar ardıcıl olaraq təzyiqə məruz qalır. Kredit: Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.198401

Bəzi heyvanlar isə aktiv yuvarlanma strategiyalarını inkişaf etdirmək üçün təkamül keçiriblər və Drosophila sürfələri onlardan biridir. Təhlükədən qaçmaq üçün bu qurdabənzər sürfələr C formasına bükülür və uzun oxu boyunca fırlanır və təhlükələrdən uzaqlaşır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747930246&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-pneumatic-soft-robot-mimics-rotating.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747930246608&bpp=3&bdt=167&idt=-M&shv=r20250521&mjsv=m202505190101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747930147%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747930147%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747930147%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3396972189419&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2148&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95360814%2C42533293%2C95344787%2C95361624%2C95360960%2C95340253%2C95340255&oid=2&pvsid=3837234506759514&tmod=140502480&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=202

Alimlər hesab edirlər ki, sürfələr xarici amillərdən asılı deyillər, çünki yuvarlanarkən yaranan qüvvə cazibə qüvvəsi və ya yer reaksiyası qüvvələrindən qat-qat böyükdür və sürfələr hətta tərs yerləşdirildikdə də uğurla yuvarlana bilirlər.

Beləliklə, aşağıdakı sual ortaya çıxır: Sürfə yuvarlanması üçün sürücülük momenti dəqiq nədir?

Onların necə yuvarlandığını aşkar etmək üçün tədqiqatçılar sürfələri əzələ aktivliyi markerini ifadə etmək üçün genetik olaraq dəyişdirdilər, sonra işıq təbəqəsi mikroskopundan istifadə edərək onları su ilə dolu mikro-maye kamerasında müşahidə etdilər. Sürfələr potensial zərərli stimullara cavab olaraq yuvarlandığından, tədqiqatçılar yuvarlanma davranışına səbəb olmaq üçün hamamdakı suyu 40 ° C-yə qədər qızdırdılar.

Tədqiqatçılar, sürfələrin 11 seqmentindən hansının sürfələrdə davamlı yuvarlanma üçün vacib olduğunu müəyyən etmək üçün əzələlərin müəyyən hissələrini çıxarmaq və ya məhv etmək üçün lazerdən istifadə edildiyi ablasyon təcrübələri apardılar .

Tapıntılar göstərir ki, yuvarlanma müəyyən bucaqlar diapazonunda eksenel əzələlərin əlaqələndirilmiş aktivləşdirilməsindən asılıdır. Komanda tərəfindən hazırlanmış mexaniki model ardıcıl əzələ daralmalarının hidrostatik skeleti necə deformasiya etdiyini və yuvarlanma hərəkətini yaratmaq üçün ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu izah edir .

Bu tapıntılara əsaslanaraq, tədqiqatçılar silikon kauçuk və lif məhdudiyyətlərindən hazırlanmış, dörd pnevmatik idarə olunan daxili kameranın işə salınması ilə fırlanma yaratmağa və davam etdirməyə qadir olan yumşaq robot hazırladılar.

Bir kameraya təzyiq etmək robotu uzatdı, lakin lif məhdudiyyətləri onun əks istiqamətdə əyilməsinə səbəb oldu. Onlar tapdılar ki, dörd kameraya bir-birinin ardınca təzyiq etmək robotun irəliyə yuvarlanmasına səbəb ola bilər. Bu, hətta zədələnmiş ötürücülərlə də işləyirdi.

Təbiətin prinsiplərindən çıxış edərək, bu iş düzgün həyata keçirildikdə mürəkkəb mühitlərdə axtarış- xilasetmə əməliyyatları , səhiyyə və kəşfiyyat işlərini dəyişdirməyə hazır olan yumşaq robototexnikanın sərhədlərini irəliləyir .

Ətraflı məlumat: Xudong Liang və digərləri, Xarici fırlanma anı olmadan yumşaq bədən yuvarlanan hərəkətin mexanikası, Fiziki baxış məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.198401 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2410.07644

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

© 2025 Science X Network