Baineann an chuid is mó de na róbait amach braiteadh agus braite tadhlach trí mhodhanna mótair, ar féidir leo a bheith ró-thromchúiseach agus docht. Tá bealach ceaptha ag grúpa de chuid Ollscoil Cornell do róbat bog a dtimpeallacht a mhothú go hinmheánach, ar an mbealach céanna a dhéanann daoine.
Grúpa faoi stiúir Robert Shepherd, ollamh cúnta le hinnealtóireacht mheicniúil agus aeraspáis agus príomhimscrúdaitheoir ar Saotharlann Orgánach róbataic, tar éis páipéar a fhoilsiú a chuireann síos ar conas a fheidhmíonn treoracha tonnta optúla insínte mar chuar, fadú agus braiteoirí fórsa i lámh robotic bhog.
Is é an mac léinn dochtúireachta Huichan Zhao príomhúdar “Lámh Phróistéiteach Bhog Neirbhíseach Optoelectronically trí Thonntreoraithe Optúla Insínte,” atá le feiceáil sa chéad eagrán de Science Robotics. D'fhoilsigh an páipéar 6 Nollaig; Bhí mic léinn dochtúireachta Kevin O'Brien agus Shuo Li, an bheirt acu ó Shepherd's Lab, ag cuidiú leo freisin.
“Tá braiteoirí ag an gcuid is mó de na robots inniu ar an taobh amuigh den chorp a bhraitheann rudaí ón dromchla,” a dúirt Zhao. “Tá ár braiteoirí comhtháite laistigh den chorp, ionas gur féidir leo fórsaí a tharchur trí thiús an róbait a bhrath, go leor mar a dhéanaimid agus gach orgánach nuair a bhraitheann muid pian, mar shampla.”
Tá tonntreoraithe optúla in úsáid ó thús na 1970idí le haghaidh feidhmeanna braite iomadúla, lena n-áirítear tadhlach, suíomh agus fuaimíocht. Próiseas casta a bhí sa déantúsaíocht ar dtús, ach tá forbairt braiteoirí leaistiméire a tháirgtear go héasca agus a ionchorpraítear in iarratas bog robotic mar thoradh ar theacht na liteagrafaíocht bog agus priontála 20-T le 3 bliain anuas.
D'úsáid grúpa Shepherd próiseas liteagrafaíocht bog ceithre chéim chun an croí a tháirgeadh (trína iomadaíonn solas), agus an cumhdach (dromchla seachtrach an treo-thonn), a bhfuil an LED (dé-óid astaithe solais) agus an fóta-óid ann freisin.
Dá mhéad a dhífhoirmíonn an lámh próstéiseach, is amhlaidh is mó solais a chailltear tríd an gcroílár. Is é an caillteanas inathraithe solais sin, mar a bhraitheann an fóta-dé-óid, a ligeann don próistéise a thimpeallacht a “bhrath”.
“Mura gcaillfí aon solas nuair a lúbaimid an próistéise, ní bhfaighimis aon eolas faoi staid an bhraiteora,” a dúirt Shepherd. “Braitheann méid an chaillteanais ar an gcaoi a lúbtar é.”
D’úsáid an grúpa a próistéise optoelectronic chun tascanna éagsúla a dhéanamh, lena n-áirítear greim agus iniúchadh a dhéanamh ar chruth agus ar uigeacht. Go háirithe, bhí an lámh in ann trí thrátaí a scanadh agus a chinneadh, de réir bog, cé acu a bhí an ceann is aibí.
Dúirt Zhao go bhfuil go leor úsáidí féideartha ag an teicneolaíocht seo thar próistéisí, lena n-áirítear róbait bith-spreagtha, a ndearna Shepherd iniúchadh orthu in éineacht le Mason Peck, ollamh comhlach le hinnealtóireacht mheicniúil agus aeraspáis, le húsáid i dtaiscéalaíocht spáis.
“Níl aon aiseolas céadfach ag an tionscadal sin,” a dúirt Shepherd, ag tagairt don chomhoibriú le Peck, “ach dá mbeadh braiteoirí againn, d’fhéadfaimis monatóireacht a dhéanamh i bhfíor-am ar an athrú crutha le linn dócháin [trí leictrealú uisce] agus seichimh ghníomhaithe níos fearr a fhorbairt le déanamh. bogann sé níos tapúla.”
Díreoidh obair amach anseo ar thonntreoraithe optúla i róbataic bhog ar chumais mhéadaithe céadfach, go páirteach trí chruthanna braiteora níos casta a phriontáil 3-T, agus trí mheaisínfhoghlaim a ionchorprú mar bhealach chun comharthaí a dhíchúpláil ó líon méadaithe braiteoirí. "Faoi láthair," a dúirt Shepherd, "tá sé deacair a logánú as a bhfuil teagmháil ag teacht."
Thacaigh an obair seo le deontas ó Oifig Taighde Eolaíoch Aerfhórsa, agus bhain sí leas as an Áis Eolaíochta agus Teicneolaíochta NanoScála Cornell agus an Ionad Cornell um Thaighde Ábhar, a fhaigheann an dá cheann acu tacaíocht ón bhFondúireacht Eolaíochta Náisiúnta.
- Tom Fleischman, Ollscoil Cornell