רחפן חדש מתגונן מהתנגשות בטכנולוגיה מפתיעה

This post is also available in: English (אנגלית)

בשנים האחרונות, רובוטים ורחפנים חדשניים מפותחים בהשראת מסורת האוריגמי היפנית. רחפנים אלה מצטיינים במשקל קל וגמישות. חלקם בעלי מבנה קשיח שמאפשר יכולת מסוימת של נשיאת משקל אבל הם שבירים ברגע שעוברים את גבול היכולת. לעומתם, לאחרים יש מבנה גמיש אך הם לא מסוגלים לשאת מטען בכלל.

חוקרים בבית-הספר הטכני של לוזאן, שוויץ (EPFL) הצליחו להוציא את הטוב משני העולמות. בהשראת כנפי חרקים, הם פיתחו רחפן אוריגמי היברידי שיכול להיות נוקשה או גמיש לפי הנסיבות. כאשר הוא באוויר, המבנה קשיח מספיק כדי לשאת את המשקל העצמי שלו ולעמוד בתנועת המדחפים. אך ברגע שהוא מתנגש בעצם כלשהו, הוא הופך לגמיש כדי לספוג את המכה ולמזער את הנזק.

לפי actu.epfl.ch, כוחו של הרחפן החדש מגיע מהשילוב הייחודי בין שכבות קשיחות ואלסטיות. ממברנה של חומר אלסטי עוברת מתיחה ואז משולבת בין פלטות נוקשות. כאשר המערכת במנוחה, הפלטות מספקות למבנה את עמידותו. אך כשמופעל על הרחפן כוח חיצוני מספיק חזק, הפלטות נפתחות והמבנה מסוגל להתכופף. "כשאנחנו יוצרים רחפן, ניתן לספק לו תכונות מכניות ספציפיות", אומר סטפאנו מינצ'ב, שהוביל את המחקר. "בין השאר, מדובר בהגדרת הנקודה בה המבנה עובר ממצב נוקשה לגמיש". בגלל העובדה שהרחפן בונה אנרגיה פוטנציאלית אלסטית בזמן שהוא מתקפל, הוא מסוגל להיפתח חזרה אוטומטית.

למבנה דו-מצבי כזה יש מגוון ישומים, למשל החוקרים יישמו את אותה טכנולוגיה גם ליצירת התקן תפיסה שמתרכך ברגע שהוא מגיע לרמה מסוימת של לחץ כדי לא לשבור את העצם שהוא אמור להרים.

"המגמה העכשווית ברובוטיקה היא ליצור רובוטים 'רכים' שמסוגלים להתאים את עצמם לפונקציה נתונה ולפעול בבטיחות לצד בני אדם. יחד עם זאת, ישומים מסוימים דורשים גם רמה של קשיחות"ו. "הוכחנו באמצעות המערכת שלנו שניתן למצוא את האיזון הנכון בין השניים".

המחקר המתבצע במעבדה של דאריו פלרויאנו למערכות חכמות פורסם ב-Science Robotics.