A magnetically driven ultrafast bistable soft jumping robot
प्रस्तावित बिस्टेबल सॉफ्ट जम्पर और उसके निर्माण की रूपरेखा वाली छवि।श्रेय: तांग एट अल.(विज्ञान रोबोटिक्स, 2024).

कीड़ों से लेकर उभयचरों और मछलियों तक की कई पशु प्रजातियाँ, अपने आसपास के वातावरण में घूमने के साधन के रूप में कूद का उपयोग करती हैं।उदाहरण के लिए, इन जानवरों के लिए कूदना बहुत फायदेमंद हो सकता है, जिससे वे पेड़ों की ऊंची शाखाओं तक पहुंच सकते हैं, शिकारियों से तेजी से बच सकते हैं या लंबी दूरी तक तेजी से आगे बढ़ सकते हैं।

कई रोबोटिस्ट ऐसे रोबोट विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं जो जानवरों में देखी गई कूदने की गति शैलियों को दोहरा सकते हैं, क्योंकि इन रोबोटों में दिलचस्प वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग हो सकते हैं।कूदकर, रोबोट जटिल इलाकों में तेजी से आगे बढ़ सकते हैं और उन सतहों या वातावरण तक पहुंच प्राप्त कर सकते हैं जहां वे अन्यथा पहुंचने में असमर्थ हो सकते हैं।

हाल के वर्षों में पेश किए गए जंपिंग रोबोट विभिन्न सक्रिय तरीकों पर निर्भर करते हैं, जिनमें ढांकता हुआ इलास्टोमर्स से लेकर लिक्विड क्रिस्टल इलास्टोमर्स और शामिल हैं।.हालाँकि इनमें से कुछ रोबोटों ने आशाजनक परिणाम प्राप्त किए, लेकिन उनमें से अधिकांश जीवित जीवों से पीछे पाए गए जो अत्यधिक कुशल कूदने वाले हैं, दोनों ही मामले में वे कितनी ऊंची और कितनी तेजी से कूद सकते हैं।

चीन में झेजियांग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक नया अल्ट्राफास्ट, चुंबकीय रूप से संचालित और बिस्टेबल सॉफ्ट जम्पर विकसित किया है जो उन्नत कूद क्षमताओं का प्रदर्शन करता है।यह जम्पर, एक पेपर में प्रस्तुत किया गया हैप्रकाशितमेंविज्ञान रोबोटिक्स, अतीत में पेश किए गए तुलनीय रोबोटिक सिस्टम की तुलना में ऊंची और तेज छलांग लगाते हुए, अलग-अलग जंपिंग लोकोमोशन शैलियों को प्राप्त करने के लिए पाया गया था।

श्रेय: डाओफ़ान तांग

सॉफ्ट जंपर्स, जैसे कि इन शोधकर्ताओं द्वारा विकसित प्रणाली, लोचदार और विकृत सामग्रियों पर आधारित होती है, जिनमें अक्सर प्रभाव के प्रति अधिक प्रतिरोध होता है, जिससे कूदते समय रोबोट को होने वाले नुकसान से बचाया जा सकता है।फिर भी नरम सामग्रियों पर आधारित कई मौजूदा जंपर्स उस गति के मामले में सीमित पाए गए जिसके साथ वे उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करते हैं और जमीन से उड़ान भरते हैं।

"हम एक चुंबकीय-चालित, अल्ट्राफास्ट बिस्टेबल सॉफ्ट जम्पर की रिपोर्ट करते हैं जो पिछले सॉफ्ट की तुलना में अच्छी कूदने की क्षमता (2 मीटर प्रति सेकंड से अधिक के टेकऑफ वेग के साथ 108 से अधिक शरीर की ऊंचाई से कूदना) और तेज प्रतिक्रिया समय (15 मिलीसेकंड से कम) प्रदर्शित करता है।जंपिंग रोबोट, "डाओफ़ान तांग, चेंगकियान झांग और उनके सहयोगियों ने अपने पेपर में लिखा।"विस्टेबल राज्यों के बीच स्नैप-थ्रू संक्रमण एक दोहराए जाने योग्य लूप बनाता है जो संग्रहीत लोचदार ऊर्जा की अल्ट्राफास्ट रिलीज का उपयोग करता है।"

शोधकर्ताओं ने अपने जंपर के प्रोटोटाइप बनाए जो आकार में भिन्न थे और पाया कि छोटे जंपर वायु प्रतिरोध से अधिक प्रभावित थे;इस प्रकार वे बड़े कूदने वालों जितनी ऊंची छलांग नहीं लगा सके।फिर भी, जंपर्स के टेकऑफ़ वेग समान रहे, चाहे उनका आकार कुछ भी हो।

A magnetically driven ultrafast bistable soft jumping robot
बिस्टेबल सॉफ्ट जम्पर का योजनाबद्ध चित्रण।श्रेय: डाओफ़ान तांग

विशेष रूप से, इस शोध टीम द्वारा डिज़ाइन किया गया जम्पर दो अलग-अलग प्रकार की हरकतें कर सकता है, अर्थात् कूदना और कूदना।शोधकर्ताओं ने इन लोकोमोशन मोड के फायदों को प्रदर्शित करने के लिए वास्तविक दुनिया के वातावरण में परीक्षण किए।

तांग, झांग और उनके सहयोगियों ने लिखा, "इन मोड को चुंबकीय क्षेत्र की अवधि और ताकत को समायोजित करके नियंत्रित किया जाता है, जो बिस्टेबल सॉफ्ट जम्पर को मजबूत लोकोमोशन क्षमताओं से संपन्न करता है।""इसके अलावा, यह ट्यून करने योग्य ऊंचाइयों और दूरियों के साथ सर्वव्यापी छलांग लगाने में सक्षम है। जटिल वातावरण में अपनी क्षमता प्रदर्शित करने के लिए, उभयचर इलाके के साथ एक यथार्थवादी पाइपलाइन स्थापित की गई थी।"

शोधकर्ताओं ने अपने जम्पर का सरल तरीके से परीक्षण कियाकार्य जिसमें एक संकीर्ण ट्यूब के माध्यम से कूदना, यू-आकार की पाइपलाइन के माध्यम से कूदना और पानी के नीचे से पानी के स्तर से ऊपर तक कूदना शामिल था।यह कार्य एक ऐसे परिदृश्य का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था जिसमें रोबोट का उपयोग पाइपलाइन के अंदर पानी को साफ करने के लिए किया जा सकता था।

इस प्रारंभिक प्रयोग में, यांत्रिक रूप से संचालित जम्पर उल्लेखनीय रूप से अच्छा प्रदर्शन करता पाया गया।भविष्य में, इसका अंतर्निहित डिज़ाइन वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अन्य लचीली रोबोटिक प्रणालियों के विकास को प्रेरित कर सकता है।

अधिक जानकारी:डाओफ़ान टैंग एट अल, तेज़ प्रतिक्रिया और उच्च टेकऑफ़ वेग में सक्षम बिस्टेबल सॉफ्ट जम्पर,विज्ञान रोबोटिक्स(2024)।डीओआई: 10.1126/scirobotics.adm8484.© 2024 साइंस एक्स नेटवर्क

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:चुंबकीय रूप से संचालित नरम रोबोट उच्च गति से छलांग लगाता है (2024, 16 सितंबर)16 सितंबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-09-magnetical-driven-soft-robot-high.html से

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