وسادات أقدام مرنة تسمح للكلاب الآلية بالجري لمسافات أطول ولفترات أطول

قام مهندسون من جامعة سول الوطنية للعلوم والتكنولوجيا بتصميم أقدام مسامية للروبوتات الرباعية الأرجل قادرة على تخزين طاقة الاصطدام بالأرض وإعادتها في الخطوة التالية. لم تكن النوابض التقليدية وممتصات الصدمات فعالة لأنها تعمل فقط في الحركات السريعة، لذلك بالنسبة لروبوت التفتيش البطيء الحركة كانت هناك حاجة إلى آليات أخرى لاستعادة الطاقة. الأقدام المقترحة نصف كروية ومطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من بوليمر مرن على شكل سطح ثلاثي الأبعاد بأقل مساحة دورية (TPMS)، وهي شبكة مستمرة ثلاثية الأبعاد من المسام والدعائم المتكررة تجمع بين الوزن الخفيف والصلابة القابلة للضبط والقدرة على امتصاص وإطلاق الطاقة الميكانيكية المخزنة. اختبر الباحثون ثلاثة هياكل شبكية - البسيط، والجيرويد، والماسي - ووجدوا أن البنية الماسية بكثافة نسبية 60% هي الأفضل أداءً: فقد تشوهت بدرجة كافية، وخزنت الكثير من الطاقة، وفقدت طاقة قليلة نسبيًا بسبب الاحتكاك الداخلي. نظرًا لأن الأقدام المرنة وحدها لم تكن كافية - فمع المشية غير الصحيحة تتبدد الطاقة المخزنة أو تتسبب في تمايل جسم الروبوت، مما يضطر المحركات الكهربائية إلى تصحيح وضعه - قام المهندسون بتدريب وحدة تحكم عبر التعلم المعزز العميق. أدرج النموذج تشوه واستعادة بنية TPMS، وشجعت دالة المكافأة الحركات التي توائم عمل المشغلات مع تخزين وإطلاق الطاقة المرنة عند ملامسة الأرض. تم اختبار النظام على روبوت رباعي الأرجل RBQ-10، بمقارنة الأقدام الجديدة مع الدعامات الصلبة نصف الكروية التقليدية. حافظ الروبوت على الاستقرار عبر نطاق السرعة الكامل مع تقليل متوسط استهلاك طاقة البطارية بنسبة 1.4-6.2% عند سرعات من 0.4 إلى 1 متر في الثانية. هذا التطوير مخصص للروبوتات المستخدمة في عمليات التفتيش ونقل البضائع والبحث والإنقاذ، حيث يكون التشغيل الذاتي المطول أمرًا بالغ الأهمية.