با الهام از اوریگامی/ رباتی که صفحات کتاب را ورق می‌زند

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، هنر ژاپنی برش و تا کردن کاغذ که به عنوان اوریگامی معروف است، منبع الهامی برای طرح‌های رباتیک مبتکرانه بوده، اما آخرین نمونه ممکن است همه کاره‌ترین و چشمگیرترین نمونه باشد.

گروهی از دانش پژوهان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی به تازگی یک گیره نرم رباتی ساخته اند که به اندازه کافی برای کنترل قطرات آب و ورق زدن صفحات کتاب حساس است، اما از سوی دیگر می‌تواند اشیایی را ۱۶ هزار برابر وزن خود بلند کند.

مهندسان معتقدند با ایجاد اصلاحات بیشتر، این گیره می‌تواند کاربرد‌هایی متنوعی در طیف گسترده‌ای از صنایع و همچنین در پروتز‌های انسانی بیابد.

«جی یین» (Jie Yin)، نویسنده این تحقیقات، استادیار مهندسی مکانیک و هوافضا، گفت: خلق یک گیره نرم و منفرد که قادر به کار با اجسام فوق‌العاده نرم، فوق‌العاده نازک و سنگین باشد، به دلیل تعادل بین قدرت، دقت و ملایمت دشوار است. طراحی ما به تعادل عالی از این ویژگی‌ها دست می‌یابد. 

این ساختار‌های پیچک مانند جدید نیروی خود را به گونه‌ای توزیع می‌کنند که به اندازه کافی ظریف و دقیق باشد تا به بستن زیپ‌های خاص و برداشتن سکه‌ها کمک کند.

شکل و زاویه به این گیره‌های ۰.۴ گرمی اجازه می‌دهد تا اجسامی به وزن ۶.۴ کیلوگرم را نگه دارند که نسبت بار به وزن آن ۲.۵ برابر بیشتر از رکورد قبلی صنعت است.

از آنجایی که توانایی گیره‌ها از طراحی آن‌ها و نه خود مواد ناشی می‌شود، این گروه از پژوهشگران همچنین پتانسیل‌های بیشتری را برای ساخت چنین گیره‌هایی با تقلید از طراحی برگ گیاهان به نمایش گذاشت. پتانسیل گیره‌های زیست تخریب‌پذیر می‌تواند در موقعیت‌هایی که فقط موقتاً ضروری هستند، مانند دست زدن به زباله‌های پزشکی خطرناک مانند سوزن، بسیار مفید باشد.

دانش پژوهان یک گام بیشتر برداشته و استفاده از این گیره‌ها را در اعضای رباتیک برای بدن مطرح کرده اند.

آن‌ها گیره‌های خود را به دست مصنوعی میوالکتریک که از طریق فعالیت ماهیچه‌ای در ساعد کاربر کنترل می‌شد، آزمایش کرد.

به گفته این گروه، گیرنده جدید نمی‌تواند جایگزین همه عملکرد‌های دست‌های مصنوعی موجود شود، اما می‌توان از آن برای تکمیل عملکرد‌های دیگر استفاده کرد.

یکی از مزایای گیره‌های بر پایه اوریگامی این است که نیازی به تعویض یا تقویت موتور‌های موجود در پروتز‌های رباتیک ندارد.

هنگام استفاده از گیره‌ها می‌توان به سادگی از موتور موجود استفاده کرد.

یین و همکارانشان امیدوارند در نهایت با سازندگان پروتز‌های رباتیک، شرکت‌های فرآوری مواد غذایی، و همچنین تجارت‌های الکترونیک و داروسازی برای توسعه کاربرد‌های اضافی برای گیره‌های نرم خود همکاری کنند.

نتایج این تحقیقات اوایل ماه جاری در نشریه Nature Communications منتشر شده است.