Anonim

Snake 's rettlinjede fremdrift inspirerer mer effektiv terrengrobotdesign

Robotics

Darren Quick

20. januar 2012

Scalybot 2 replikerer den rettlinjede bevegelsen som brukes av slanger som er effektive og lar dem krype inn i trange rom

Mens du kanskje tror at mangelen på lemmer kan begrense hvordan det blir rundt, har slanger faktisk utviklet flere forskjellige former for lokomotiv. En av disse er "rettlinjede lokomotiv, " og mens de fleste slanger er i stand til det, er det mest forbundet med store pythoner og boas. Selv om det er den langsommere formen for slangekonjunktur, er den også veldig effektiv og lar slangene krype inn i trange rom. Det er disse to sistnevnte kvaliteter som appellerte til Georgia Tech-forskere når de utviklet en ny terrengrobot som heter Scalybot 2.

Mens de fleste slanger av slanger innebærer at slangen bøyer kroppen sin sideveis, er rettlinjemotoren den eneste som slangen ikke trenger å bøye sin kropp i det hele tatt - unntatt når man svinger. Slangen løfter vektene på magen og trekkes fremover av en muskuløs bølge som beveger seg fra hodet til halen. Slangene kan også endre vinkelen på vekter for å redusere eller øke friksjonen avhengig av skråningen og terrenget som de beveger seg over.

Ved første øyekast har to-lenke Scalybot 2 ikke mye likhet med en slange, den replikerer sin rettlinjede bevegelse og kan automatisk endre vinkelen av sine "skalaer " avhengig av overflate terreng eller skråning. Hamid Marvi, en maskinfag Ph.D. kandidat ved Georgia Tech, studerte og videoopptatt bevegelsene til 20 forskjellige arter av slange når han utviklet Scalybot 2. Marvi 's robot styres av en fjernstyrt joystick og kan bevege seg frem og tilbake med fire motorer.

"Ved å bruke sine skalaer for å kontrollere friksjon egenskaper, slanger er i stand til å flytte store avstander mens du utøver svært lite energi, " sier marvi, som avduket roboten tidligere denne måneden på samfunn for integrative og komparative biologi (SICB) årlige møte i Charleston, South Carolina. "Rectilinear lokomotion er svært effektiv og er spesielt nyttig for å krype i sprekk, en uvurderlig fordel for søke-og-redningsroboter. "

Marvi utviklet Scalybot 2 i hans rådgiver, David Hu, en assisterende professor i Georgia Techs skoler for maskinteknikk og biologi. I fjor brukte Hu og hans forskerteam en annen form for slangedrift, konsertinjeksjon, for å utvikle Scalybot 1 - en to-lenkrobot som bruker push-and-pull-trekkraften, som er mye mindre effektiv enn rettlinjet kjøring.

Slanger har vist seg å være en rik kilde til inspirasjon innen robotdesign med den klatrende HyDRAS-roboten, den kontinuerlige sporstyrte OmniTread og rørinspeksjonsrobotdesign fra SINTEF, bare noen få eksempler.

"Slanger er svært malignerte skapninger, " sa joe mendelson, kurator av herpetology på zoo Atlanta hvor marvi studerte bevegelsen av slanger. "Jeg liker virkelig at Hamids forskning viser offentligheten at slanger kan hjelpe folk."

Her er en video som viser Scalybot 2 i aksjon.

Scalybot 2 replikerer den rettlinjede bevegelsen som brukes av slanger som er effektive og lar dem krype inn i trange rom

Anbefalt Redaksjonens