Новости

Aug 02, 2023

Полиамид

Статья от 24 июля 2023 г. Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, обеспечив при этом содержание

Особенность от 24 июля 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Ингрид Фаделли, Tech Xplore

В последние десятилетия робототехники разрабатывают все более сложные роботы, вдохновленные природой и живыми организмами. Реалистично имитируя биологические процессы и поведение животных, эти роботы часто могут перемещаться в различных средах и решать реальные проблемы весьма эффективными способами.

Исследовательская группа из Индийского технологического института в Индауре и Индийского технологического института в Джодхпуре недавно разработала нового биоробота, который выглядит и двигается как медуза. Этот робот, представленный в Международном журнале интеллектуальных роботов и приложений, может использоваться для удаленного наблюдения за морской жизнью или выполнения других миссий под водой.

«Был изготовлен новый гибкий робот-мягкая медуза на основе полиимида, приводимый в действие сплавом с памятью формы [SMA], и был имитирован процесс пульсации и восстановления медузы», — написали Муралидхаран, Сайни и их коллеги в своей статье. «Существующая технология изготовления щупалец с использованием проволоки SMA — это трудоемкий и утомительный процесс. Предлагаемая структура является новой, экономически эффективной и простой в изготовлении с очень меньшими затратами времени по сравнению с традиционными методами, основанными на пресс-формах».

Чтобы создать своего робота, Муралидхаран, Сайни и их коллеги сначала разрезали листы каптонового полиамида толщиной 75 мкм (то есть ленты на основе полиамида) в симметричную структуру, напоминающую тело медузы, диаметром 25 см. Затем они пробили отверстия в этой конструкции в определенных местах, куда позже вставят провода SMA.

SMA — это металлы с интересным свойством, а именно способностью возвращаться к своей первоначальной форме в ответ на тепло после деформации. Для своего робота исследователи использовали SMA под названием нитинол, который обычно используется для создания устройств, кабельных разъемов и других электронных компонентов.

Нитинол был вставлен в отверстия, ранее пробитые в конструкции, напоминающей медузу, а сверху на корпус робота был наклеен дополнительный кусок полиамидной ленты, чтобы зафиксировать проволоку на месте. Затем исследователи использовали резиновые нити, чтобы соединить конец каждого щупальца с центром тела робота.

«Поведение предлагаемой структуры медузы было исследовано при различных диаметрах и частотах проводов SMA», — написали Муралидхаран, Сайни и их коллеги в своей статье. «Было измерено смещение и скорость щупальца медузы во время имитации. Было выполнено температурное моделирование встроенной конструкции SMA и моделирование отклонения с использованием теории изгиба балки. Кроме того, предварительное моделирование имитации медузы было выполнено в Ansys Fluent и тяге сила была оценена».