अधिकांश रोबोट इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स का उपयोग करते हैं, लेकिन यह छोटा लड़का और भी बहुत कुछ करता है। शोधकर्ताओं ने एक नए प्रकार का लघु आंतरिक दहन इंजन बनाया है जो छोटे मेंढक रोबोट को विस्फोटक कूदने की क्षमता और बढ़िया मोटर नियंत्रण प्रदान करता है।
रोबोट को बिजली देने के लिए ईंधन जलाने का विचार पिछली शताब्दी का लग सकता है, लेकिन जैसा कि कॉर्नेल यूनिवर्सिटी की ऑर्गेनिक रोबोटिक्स प्रयोगशाला की एक शोध टीम बताती है, आज की बैटरियां भारी हैं और ज्यादा ऊर्जा नहीं लेती हैं - इसलिए इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स का प्रदर्शन सीमित है।
यदि इसके बजाय उच्च-ऊर्जा रासायनिक ईंधन का उपयोग किया जाता तो ये सीमाएँ और भी अधिक होतीं, इसलिए टीम ने एक नए प्रकार के तेज़, उच्च-आवृत्ति रोबोटिक एक्चुएटर को डिज़ाइन करने के लिए तैयार किया जो एक नियमित आंतरिक दहन इंजन की तरह काम करेगा।
छोटे एक्चुएटर्स, जिनका व्यास लगभग 5 मिलीमीटर (0.2 इंच) है, मीथेन और ऑक्सीजन को एक साधारण 0.09 मिलीलीटर दहन कक्ष में खींचते हैं और इसे एक चिंगारी से प्रज्वलित करते हैं। दहन कक्ष का शीर्ष अत्यधिक लोचदार सिलिकॉन ड्रैगन त्वचा फिल्म की एक परत से ढका हुआ है, जो कार इंजन में पिस्टन की तरह काम करता है। जब ईंधन जलाया जाता है, तो यह दहन कक्ष की मात्रा का विस्तार करने के लिए फैलता है, और फिर किनारे पर छोटे छिद्रों से निकास गैस को बाहर निकालने के लिए जल्दी से ठीक हो जाता है।
यह सब बहुत जल्दी होता है, लेकिन अंतिम परिणाम यह होता है: प्रभाव जितना बड़ा होगा, झिल्ली उतनी ही अधिक फट जाएगी। ये एक्चुएटर्स 140% तक कैविटी वॉल्यूम विस्तार के साथ प्रभावों को संभाल सकते हैं, 9.5N से अधिक बल के साथ, और बहुत तेज़ हैं, यदि आवश्यक हो तो प्रति सेकंड 100 से अधिक बार की आवृत्ति पर काम कर रहे हैं।
कॉर्नेल टीम ने इन छोटे दहन एक्ट्यूएटर्स के 3डी-मुद्रित प्रोटोटाइप को एक छोटे कठोर चौपाए मेंढक रोबोट के पैर पैड के शीर्ष पर एम्बेड किया, ताकि जब भी एक निश्चित एक्ट्यूएटर की झिल्ली बंद हो जाए, तो पैर नीचे धकेल दिए जाएं। उन्होंने एक नियंत्रण योजना तैयार की जो एक्चुएटर की स्पार्क आवृत्ति, ईंधन तुल्यता अनुपात और ईंधन प्रवाह को अलग करती थी, फिर उन नियंत्रणों को दो बाएं पैरों और दो दाएं पैरों के नियंत्रण के साथ जोड़ा, और फिर यह देखना शुरू किया कि वे रोबोट से क्या करवा सकते हैं।
वे रोबोट को एक दोलनशील चाल में आगे रेंगने और ऊंची सतहों सहित विभिन्न ऊंचाइयों पर आगे कूदने में सफल रहे। उन्होंने घूर्णन के आधार पर एक टेढ़ी-मेढ़ी आगे की चाल बनाई और इसे उसी स्थान पर दक्षिणावर्त या वामावर्त घुमाया।
एक्चुएटर की विस्फोटक शक्ति को प्रदर्शित करने के लिए, उन्होंने रोबोट को हवा में 56 सेंटीमीटर (1.8 फीट) की प्रभावशाली छलांग लगाई, और उन्होंने यह भी प्रदर्शित किया कि रोबोट विभिन्न प्रकार की ठोस, उच्च-घर्षण, कम-घर्षण और ढीली सतहों पर चल सकता है। उन्होंने रोबोट पर 32 ग्राम वजन (रोबोट के वजन से 22 गुना से अधिक) भी लादा और प्रदर्शित किया कि वे अभी भी रोबोट की गति को नियंत्रित कर सकते हैं।
अंत में, जब अल्ट्रा-फास्ट मूवमेंट की आवश्यकता होती है तो ये छोटे एक्चुएटर रोबोटिस्टों को एक अतिरिक्त अतिरिक्त विकल्प दे सकते हैं - बस कल्पना करें कि कितना अच्छा होगा यदि एटलस अपने पैर हाइड्रोलिक्स, या आग से संचालित पंचों के साथ विस्फोटक सहायता प्रदान कर सके।
यह शोध साइंस जर्नल में प्रकाशित हुआ था। नीचे वीडियो देखें.