۱۳۹۴-۱۱-۲۴، ۰۱:۲۸ عصر
تا به حال طبیعت منبع الهام انواع اشکال مختلفی در دنیای رباتیک بوده است. از نمونه های جدید در این زمینه، ربات STAR، یک ربات چاپ ۳D با شبیه سازی از توانایی حشرات برای رفتن به حتی کوچک ترین فضاها است. این ربات که توسط دانشجویانی در آزمایشگاه میلی سیستم های بیومتریکی تیم UC دانشگاه برکلی توسعه یافته، مخفف عبارت “ربات خودمختار پراکندگی تنظیم شده (Sprawl Tuned Autonomous Robot)” است و قادر به پهن کردن رو به پایین پاهای خود برای لغزیدن در زیر شکاف های کوچک و سپس بالا آوردن دوباره پاها برای بالا رفتن و صعود از موانع بزرگ تر می باشد.
![[تصویر: 508768.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=239]](http://www.topinearth.com/File/Get/508768.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=239)
به جز بخش های الکترونیکی، هر جزء ربات STAR توسط پرینتر سه بعدی ProJet 3000 ساخته شده، به این معنی که ساخت سریع و ارزان قیمت یک ربات کامل امکان پذیر شده است. هسته اصلی این ربات از باتری و بورد کنترل آن نگهداری می کند که این بخش ها به شش پای ربات متصل بوده و آن را به جلو سوق می دهند. هر کدام از پاها دارای سه پره ۲٫۸ سانتی متری با ۹۰ درجه فاصله بین آن ها است که این پاهای پره دار، اجازه عبور از موانع به ارتفاع ۴ سانتی متر بیشتر از حالت ربات های تنها چرخ دار را به STAR می دهد.
یک موتور DC براش، حرکت هر مجموعه از پاها را تامین می کند در حالی که یک باتری لیتیوم پلیمر ۳۰۰ میلی آمپر/ساعت به آن قدرت کافی برای اجرا در سرعت کامل و به مدت زمان ۳۰ دقیقه را با یک بار شارژ می دهد. با تمامی این بخش ها، این ربات کوچک دارای وزن تنها ۷۳ گرم می باشد.
چیزی که واقعا موجب متمایز شدن STAR از دیگر ربات ها می شود، توانایی آن در تنظیم زاویه پراکندگی اش (یعنی زاویه بین بدن و پاهای ربات) در محدوده بیش از ۱۵۰ درجه برای انطباق با موقعیت های مختلف می باشد. این ربات بسته به زاویه تنظیم شده می تواند در سطوح مختلف سریع تر حرکت کند، از اشیای بلند تری صعود کند و یا از گذرگاه های باریک تری عبور نماید.
![[تصویر: 508769.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=595]](http://www.topinearth.com/File/Get/508769.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=595)
در زاویه پراکندگی صفر درجه، ربات به صورت صاف بر روی زمین می خوابد و دارای ارتفاع فقط ۲٫۵ سانتی متر، طول ۱۲ سانتی متر و عرض ۱۱ سانتی متر است. در واقع در این موقعیت، STAR توانایی حرکت ندارد، اما تنها با تغییر چند درجه ای زاویه پراکندگی، پاهای این ربات می تواند زمین را لمس کرده و از زیر مانعی مانند درب ها بدون ارتفاع زیاد، عبور کند. در پراکندگی ۹۰ درجه، ربات می تواند از میان فضاهای عمودی کوچکتر عبور کرده و بر روی زمین های ناهموار بسیار راحت تر حرکت نماید.
تغییر پراکندگی همچنین به ربات اجازه می دهد تا پس از سقوط از هر ارتفاعی به حالت اولیه بازگشته زیرا این ربات می تواند پاهای خود را در مواقع نیاز حرکت دهد. این ربات قادر است تنها با بالا بردن پاهای خود در جهت یک زاویه پراکندگی منفی و لمس طرف مقابل زمین، مسیر خود را تغییر دهد.
![[تصویر: 508770.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=365]](http://www.topinearth.com/File/Get/508770.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=365)
توانایی STAR در انتقال از طریق زیر درب ها و موانع می تواند به اندازه کافی چشمگیر باشد اما تیم تحقیقاتی کشف کرد که تغییر زاویه پراکندگی در آن حتی بر سرعت کلی ربات موثر است. در حالت زاویه پراکندگی پایین تر، بدنه ربات پایدارتر باقی می ماند و پاها با فشار و نیروی بیشتری با زمین تماس برقرار می کنند که به ربات کمی افزایش سرعت می بخشد.
بر روی سطوح هموار و صاف، STAR قادر به حرکت در طول زمین با سرعت ۵٫۲ متر/ثانیه است که از هم گروه آزمایشگاهی خود، ربات VelociRoACH بسیار جلوتر است. تنها با چرخاندن یک طرف پاها در حداکثر سرعت، این ربات می تواند در کمتر از یک ثانیه به اندازه ۳۶۰ درجه بچرخد و تقریبا بلافاصله در جهت دیگری شروع به حرکت کند.
![[تصویر: 508771.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=497]](http://www.topinearth.com/File/Get/508771.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=497)
این تیم در حال حاضر سه نسخه از ربات STAR را ساخته اند و در هر مدل جدید، بهسازی های اندکی افزوده اند. آخرین نسخه ی این ربات، از تنظیمات مکانیکی عالی و میله های فیبری تقویت شده ای برای جلوگیری از آسیب های احتمالی هنگام تصادفات ربات در سرعت های بالا، پشتیبانی می کند.
برای درک واقعی حرکت STAR باید آن را در عمل ببینید. بنابراین به تماشای ویدئوی زیر برای دیدن چگونگی خزیدن آن از زیر شکاف های کوتاه و سپس ادامه حرکت با قدم های بلند بپردازید.
منبع : پرینتر سه بعدی
![[تصویر: 508768.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=239]](http://www.topinearth.com/File/Get/508768.jpg.ashx)
به جز بخش های الکترونیکی، هر جزء ربات STAR توسط پرینتر سه بعدی ProJet 3000 ساخته شده، به این معنی که ساخت سریع و ارزان قیمت یک ربات کامل امکان پذیر شده است. هسته اصلی این ربات از باتری و بورد کنترل آن نگهداری می کند که این بخش ها به شش پای ربات متصل بوده و آن را به جلو سوق می دهند. هر کدام از پاها دارای سه پره ۲٫۸ سانتی متری با ۹۰ درجه فاصله بین آن ها است که این پاهای پره دار، اجازه عبور از موانع به ارتفاع ۴ سانتی متر بیشتر از حالت ربات های تنها چرخ دار را به STAR می دهد.
یک موتور DC براش، حرکت هر مجموعه از پاها را تامین می کند در حالی که یک باتری لیتیوم پلیمر ۳۰۰ میلی آمپر/ساعت به آن قدرت کافی برای اجرا در سرعت کامل و به مدت زمان ۳۰ دقیقه را با یک بار شارژ می دهد. با تمامی این بخش ها، این ربات کوچک دارای وزن تنها ۷۳ گرم می باشد.
چیزی که واقعا موجب متمایز شدن STAR از دیگر ربات ها می شود، توانایی آن در تنظیم زاویه پراکندگی اش (یعنی زاویه بین بدن و پاهای ربات) در محدوده بیش از ۱۵۰ درجه برای انطباق با موقعیت های مختلف می باشد. این ربات بسته به زاویه تنظیم شده می تواند در سطوح مختلف سریع تر حرکت کند، از اشیای بلند تری صعود کند و یا از گذرگاه های باریک تری عبور نماید.
![[تصویر: 508769.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=595]](http://www.topinearth.com/File/Get/508769.jpg.ashx)
در زاویه پراکندگی صفر درجه، ربات به صورت صاف بر روی زمین می خوابد و دارای ارتفاع فقط ۲٫۵ سانتی متر، طول ۱۲ سانتی متر و عرض ۱۱ سانتی متر است. در واقع در این موقعیت، STAR توانایی حرکت ندارد، اما تنها با تغییر چند درجه ای زاویه پراکندگی، پاهای این ربات می تواند زمین را لمس کرده و از زیر مانعی مانند درب ها بدون ارتفاع زیاد، عبور کند. در پراکندگی ۹۰ درجه، ربات می تواند از میان فضاهای عمودی کوچکتر عبور کرده و بر روی زمین های ناهموار بسیار راحت تر حرکت نماید.
تغییر پراکندگی همچنین به ربات اجازه می دهد تا پس از سقوط از هر ارتفاعی به حالت اولیه بازگشته زیرا این ربات می تواند پاهای خود را در مواقع نیاز حرکت دهد. این ربات قادر است تنها با بالا بردن پاهای خود در جهت یک زاویه پراکندگی منفی و لمس طرف مقابل زمین، مسیر خود را تغییر دهد.
![[تصویر: 508770.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=365]](http://www.topinearth.com/File/Get/508770.jpg.ashx)
توانایی STAR در انتقال از طریق زیر درب ها و موانع می تواند به اندازه کافی چشمگیر باشد اما تیم تحقیقاتی کشف کرد که تغییر زاویه پراکندگی در آن حتی بر سرعت کلی ربات موثر است. در حالت زاویه پراکندگی پایین تر، بدنه ربات پایدارتر باقی می ماند و پاها با فشار و نیروی بیشتری با زمین تماس برقرار می کنند که به ربات کمی افزایش سرعت می بخشد.
بر روی سطوح هموار و صاف، STAR قادر به حرکت در طول زمین با سرعت ۵٫۲ متر/ثانیه است که از هم گروه آزمایشگاهی خود، ربات VelociRoACH بسیار جلوتر است. تنها با چرخاندن یک طرف پاها در حداکثر سرعت، این ربات می تواند در کمتر از یک ثانیه به اندازه ۳۶۰ درجه بچرخد و تقریبا بلافاصله در جهت دیگری شروع به حرکت کند.
![[تصویر: 508771.jpg.ashx?maxwidth=545&maxheight=497]](http://www.topinearth.com/File/Get/508771.jpg.ashx)
این تیم در حال حاضر سه نسخه از ربات STAR را ساخته اند و در هر مدل جدید، بهسازی های اندکی افزوده اند. آخرین نسخه ی این ربات، از تنظیمات مکانیکی عالی و میله های فیبری تقویت شده ای برای جلوگیری از آسیب های احتمالی هنگام تصادفات ربات در سرعت های بالا، پشتیبانی می کند.
برای درک واقعی حرکت STAR باید آن را در عمل ببینید. بنابراین به تماشای ویدئوی زیر برای دیدن چگونگی خزیدن آن از زیر شکاف های کوتاه و سپس ادامه حرکت با قدم های بلند بپردازید.
منبع : پرینتر سه بعدی