Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Offbeat

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


Penelitian baru yang menggunakan struktur origami melengkung memiliki implikasi dramatis dalam perkembangan robotika di masa depan, memberikan fleksibilitas yang dapat disesuaikan – 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 sebuah makalah, “Di 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.

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.

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.

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 origami yang melengkung sangat mirip, hanya dengan mengubah lipatan lurus menjadi lipatan melengkung, dan setiap lipatan melengkung sesuai dengan fleksibilitas tertentu,” kata Jiang.

Penelitian ini didanai oleh program Mekanika Bahan dan Struktur dari National Science Foundation. Penulis yang berkontribusi pada makalah ini adalah Hanqing Jiang, Zirui Zhai dan Lingling Wu dari School for Engineering, Matter, Transport and Energy, Arizona State University, dan Yong Wang, Ken Lin dari Department of Engineering Mechanics di Zhejiang University, China.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Negeri Arizona. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Hongkong Prize