स्प्रिंगी पंजों के पैड रोबोट कुत्तों को अधिक दूर और लंबा दौड़ने में सक्षम बनाते हैं

सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के इंजीनियरों ने चतुष्पाद रोबोटों के लिए छिद्रयुक्त पैर डिजाइन किए हैं जो जमीन से टकराने की ऊर्जा को संग्रहीत कर सकते हैं और अगले कदम पर इसे वापस कर सकते हैं। पारंपरिक स्प्रिंग और शॉक अवशोषक अप्रभावी थे क्योंकि वे केवल तेज चाल में काम करते हैं, इसलिए धीमी गति से चलने वाले निरीक्षण रोबोट कुत्ते के लिए ऊर्जा-पुनर्प्राप्ति के अन्य तंत्रों की आवश्यकता थी। प्रस्तावित पैर अर्धगोलाकार हैं और एक लचीले बहुलक से 3डी-प्रिंटेड हैं, जो ट्राइली पीरियोडिक मिनिमल सरफेस (टीपीएमएस) के रूप में है, जो दोहराए जाने वाले छिद्रों और स्ट्रट्स का एक सतत त्रि-आयामी जालक है जो कम वजन, समायोज्य कठोरता, और संग्रहीत यांत्रिक ऊर्जा को अवशोषित और जारी करने की क्षमता को जोड़ता है। शोधकर्ताओं ने तीन जालक संरचनाओं का परीक्षण किया - सिंपल (सरल), जाइरॉइड और डायमंड (हीरा) - और पाया कि सापेक्ष घनत्व 60% वाला डायमंड जालक सबसे अच्छा प्रदर्शन करता है: यह पर्याप्त रूप से विकृत होता है, बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहीत करता है, और आंतरिक घर्षण के कारण अपेक्षाकृत कम ऊर्जा खो देता है। चूंकि केवल लोचदार पैर अपर्याप्त थे - अनुचित चाल के साथ संग्रहीत ऊर्जा नष्ट हो जाती है या रोबोट के शरीर को हिलाने का कारण बनती है, जिससे इलेक्ट्रिक मोटरों को अपनी मुद्रा सुधारने के लिए मजबूर होना पड़ता है - इंजीनियरों ने गहन सुदृढीकरण सीखने के माध्यम से एक नियंत्रक प्रशिक्षित किया। मॉडल में टीपीएमएस संरचना के विरूपण और पुनर्प्राप्ति को शामिल किया गया था, और पुरस्कार फलन ने ऐसी गतिविधियों को प्रोत्साहित किया जो एक्चुएटर्स के कार्य को जमीन के संपर्क में लोचदार ऊर्जा के भंडारण और रिलीज के साथ संरेखित करती हैं। सिस्टम का परीक्षण चतुष्पाद रोबोट आरबीक्यू -10 पर किया गया, जिसमें नए पैरों की तुलना पारंपरिक ठोस अर्धगोलाकार समर्थनों से की गई। रोबोट ने पूरी गति सीमा में स्थिरता बनाए रखी, साथ ही 0.4 से 1 मीटर प्रति सेकंड की गति पर औसत बैटरी बिजली की खपत को 1.4-6.2% तक कम किया। यह विकास निरीक्षण, कार्गो परिवहन और खोज-और-बचाव कार्यों में उपयोग किए जाने वाले रोबोटों के लिए है, जहां विस्तारित स्वायत्त संचालन महत्वपूर्ण है।