Origami melengkung memberikan rentang kekakuan-ke-fleksibilitas baru pada robot
Engine

Origami melengkung memberikan rentang kekakuan-ke-fleksibilitas baru pada robot


Penelitian baru yang menggunakan struktur origami melengkung memiliki implikasi dramatis dalam perkembangan robotika di masa depan, memberikan fleksibilitas yang dapat disetel — kemampuan untuk menyesuaikan kekakuan berdasarkan fungsi — yang secara historis sulit dicapai dengan menggunakan desain sederhana.

“Penggabungan struktur origami melengkung ke dalam desain robotik memberikan kemungkinan yang luar biasa dalam fleksibilitas merdu, atau kekakuan, sebagai konsep pelengkap,” jelas Hanqing Jiang, seorang profesor teknik mesin di Arizona State University. “Fleksibilitas tinggi, atau kekakuan rendah, sebanding dengan pendaratan lunak yang dilakukan oleh kucing. Fleksibilitas rendah, atau kekakuan tinggi, mirip dengan melakukan lompatan keras dengan sepasang sepatu bot kaku,” katanya.

Jiang adalah penulis utama makalah, “In Situ Manipulasi Kekakuan Menggunakan Origami Lengkung yang Elegan, “diterbitkan minggu ini di Kemajuan Sains. “Origami yang melengkung dapat menambah kekuatan dan fleksibilitas seperti kucing pada aksi robotik,” katanya.

Jiang juga membandingkan penggunaan origami melengkung dengan perbedaan operasional antara mobil sporty yang dicari oleh pengemudi yang ingin merasakan kekakuan di jalan dan kendaraan yang diinginkan oleh mereka yang mencari kenyamanan berkendara yang mengurangi pergerakan yang menggelegar. “Mirip dengan peralihan antara mode mobil sporty ke mode berkendara yang nyaman, struktur origami yang melengkung ini secara bersamaan akan menawarkan kemampuan untuk beralih sesuai permintaan antara mode lunak dan mode keras tergantung pada bagaimana robot berinteraksi dengan lingkungan,” katanya.

Origami melengkung dapat memanipulasi kekakuan untuk aplikasi robotik. Kredit: Zirui Zhai

Robotika membutuhkan berbagai mode kekakuan: kekakuan tinggi diperlukan untuk mengangkat beban; fleksibilitas tinggi diperlukan untuk penyerapan benturan, dan kekakuan negatif, atau kemampuan untuk dengan cepat melepaskan energi yang tersimpan seperti pegas, diperlukan untuk sprint.

Secara tradisional, mekanisme mengakomodasi variasi kekakuan dapat menjadi besar dengan kisaran nominal, sedangkan origami yang melengkung dapat secara kompak mendukung skala kekakuan yang diperluas dengan fleksibilitas sesuai permintaan. Struktur yang tercakup dalam penelitian Jiang dan tim menggabungkan energi lipat pada lipatan origami dengan pembengkokan panel, disetel dengan beralih di antara beberapa lipatan melengkung di antara dua titik.

Membuat, menguji, dan menampilkan origami yang melengkung. Kredit: Zirui Zhai

Origami melengkung memungkinkan satu robot menyelesaikan berbagai gerakan. Robot renang pneumatik yang dikembangkan oleh tim dapat mencapai berbagai sembilan gerakan berbeda, termasuk gerakan cepat, sedang, lambat, linier, dan rotasi, hanya dengan menyesuaikan lipatan yang digunakan.

Membuat origami melengkung. Kredit: Zirui Zhai

Selain aplikasi untuk robotika, prinsip penelitian origami melengkung juga relevan untuk desain metamaterial mekanis di bidang elektromagnetik, komponen mobil dan ruang angkasa, serta perangkat biomedis. “Keindahan dari karya ini adalah desain dari origami yang melengkung sangat mirip, hanya dengan mengubah lipatan lurus menjadi lipatan melengkung, dan setiap lipatan melengkung sesuai dengan fleksibilitas tertentu,” kata Jiang.


Struktur robotik berbasis origami yang terinspirasi oleh sayap kepik


Informasi lebih lanjut:
Z. Zhai el al., “Manipulasi kekakuan in situ menggunakan origami melengkung yang elegan,” Kemajuan Sains (2020). advances.sciencemag.org/lookup… .1126 / sciadv.abe2000

Disediakan oleh Arizona State University

Kutipan: Origami melengkung memberikan rentang baru kekakuan-ke-fleksibilitas dalam robot (2020, 18 November), diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-origami-range-stiffness-to-flexibility-robots .html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagu togel