सर्वश्रेष्ठ ड्रोन: कैसे कीटों ने स्विस वैज्ञानिकों को एक बेहतर ड्रोन बनाने के लिए सिखाया

आपको यह सोचने के लिए क्षमा किया जा सकता है कि सबसे कठिन, सबसे टिकाऊ रोबोट टर्मिनेटर की तरह किसी तरह का अल्ट्रा-हार्ड, धातु मिश्र धातु कंकाल होगा, लेकिन कभी-कभी नरम और लचीला होता है।

इस हफ्ते, स्विट्जरलैंड में lecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) के इंजीनियरों ने जर्नल में एक बहुत ही साफ-सुथरा, लचीला क्वाडकॉप्टर ड्रोन बनाने के अपने प्रयासों के परिणाम प्रकाशित किए। विज्ञान रोबोटिक्स.

वर्तमान में विकास में माइक्रोबोबॉट्स की बढ़ती संख्या की तरह, ये ड्रोन भी अपने कुछ डिजाइन तत्वों को ओरिगेमी के हल्के तह वास्तुकला से उधार लेते हैं। लेकिन, शोधकर्ता बताते हैं श्लोक में, एक महत्वपूर्ण अंतर के साथ: डिज़ाइन, एक नया समग्र जो नुकसान को अवशोषित करने के लिए पर्याप्त लचीला है, लेकिन वायुगतिकीय रहने के लिए पर्याप्त कठोर है, और कीट पंखों के भौतिक गुणों से प्रेरित था।

स्विट्जरलैंड में École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) के एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता स्टीफानो मिंटचेव कहते हैं, "ज्यादातर ओरिगामी संरचनाएं कठोर टुकड़े टुकड़े वाली सामग्रियों और कठोर जोड़ों (पॉलीमाइड या नायलॉन से बने इनटेन्सेबल जोड़ों) से बनी होती हैं,"। । "कठोर उत्पत्ति नाजुक, आंसू होने की संभावना होती है, और टकराव के दौरान अतिभारित होने पर आसानी से विफल हो जाते हैं।"

Zhi Ern Teoh, एक अप्रभावित हार्वर्ड-प्रशिक्षित मैकेनिकल इंजीनियर, जिन्होंने अपने स्वयं के मूल-प्रेरित माइक्रोबोबॉट्स विकसित किए हैं, बताया श्लोक में वह लॉज़ेन टीम के काम से प्रभावित थे।

"क्योंकि मुख्य विंग स्पर पूरी तरह से कठोर है, जब यह एक बाधा को मारता है, तो विंग टूट सकता है," Teoh बताते हैं। "उन्होंने 'थ्रेशोल्ड फोर्स' की सिलाई के संबंध में क्या किया है '- वह सीमा जिस पर कठोर से लेकर नरम तक स्विच होता है - मुझे लगता है कि संरचनाओं के लिए यह बहुत ही महत्वपूर्ण है जिसका प्रभाव झेलने की जरूरत है।"

स्विस समूह के नवाचार के मूल में एक स्ट्रेच्ड-आउट इलास्टिक परत है, जो एक रबर बैंड की तरह है जो सख्त रूप से वापस रूप में लौटना चाहता है। यह परत फिर घिरी हुई है और अधिक कठोर, खंडित एक्सोस्केलेटन का पालन करती है। यह उन पुश-अप लकड़ी की कठपुतलियों में से एक के समान है जो जब आप उनके अंदर स्ट्रिंग ढीला करते हैं तो गिर जाते हैं। प्रभाव में, ड्रोन अपने खंडित जोड़ों पर झुकता है, जिसमें लोचदार परत खिंचता है। फिर, यह उड़ान जारी रखने के लिए तैयार आकार में वापस आ गया।

बेशक, निर्माण या तो बहुत लचीला हो सकता है, और यह पता लगाना कि नाजुक संतुलन वह जगह है जहां EPFL टीम की सामग्री इंजीनियरिंग विशेषज्ञता में आई थी।

"यदि दहलीज बल बहुत कम है," तोह कहते हैं, "क्वाडकॉप्टर को बंद करने में सक्षम नहीं होगा, है ना? क्योंकि जिस क्षण आप पूरा जोर लगाते हैं, जोर जोर से ढह जाता है।"

आप चीजों के एक समूह की कल्पना कर सकते हैं: प्रोपेलर एक-दूसरे में दुर्घटनाग्रस्त हो सकते हैं; वे अलग-अलग दिशाओं में पंखों को खींच सकते थे, मूल रूप से ड्रोन को आकर्षित और क्वार्टर कर सकते थे। यह होगा, फ्रैंक होना, एक गड़बड़। मिंटेचेव के अनुसार, सही तन्यता ताकत का पता लगाना, यानी जिस सीमा पर झुकना वांछनीय होगा, कीट पंखों में समान विशेषताओं का अध्ययन करना।

मिनेचेव कहते हैं, "सामरिक रूप से सिलाई संबंधी संरचना की चुनौती और फोल्डेबल संरचनाओं में कोमलता कीड़ों द्वारा महारत हासिल है।" "उनके विकसित ओरिगामी पंख नरम रेजिन जोड़ों के माध्यम से जुड़े छल्ली की कठोर टाइल से बने होते हैं।"

मिंटचेव और समूह इस डिजाइन के लिए अन्य अनुप्रयोगों को भी देखते हैं, जिसमें अधिक लचीले मनोरंजक तंत्र भी शामिल हैं, जो उन्होंने पहले से ही प्रोटोटाइप का निर्माण किया है।

इस डिज़ाइन के कुछ फायदों में एक ग्रिप शामिल है जो कि कुछ नाजुक चीज़ों को तोड़ने की कम संभावना होगी जो इसे लेने की कोशिश कर रही है, और एक ग्रिप जो अपनी क्षमता से परे कुछ उठाने में असमर्थ होगी (केवल इसे छोड़ने का जोखिम उठाने के लिए, बाद में)।

ईपीएफएल की प्रयोगशाला के इंटेलिजेंट सिस्टम के निदेशक और नए पेपर पर एक अन्य सह-लेखक, डारियो फ्लोरियनो के अनुसार, "रोबोटिक्स में मौजूदा रुझान नरम रोबोट बनाने के लिए है," जो किसी दिए गए फ़ंक्शन के अनुकूल हो सकता है और मनुष्यों के साथ सुरक्षित रूप से काम कर सकता है। ।"

कोमल होना, अपने तरीके से, ताकत का प्रतीक है - ऐसा कुछ जो हार्ड-गॉर्ड टर्मिनेटर रोबोट को ध्यान में रखना चाहिए।