يطور المهندسون أصغر روبوت مشي يتم التحكم فيه عن بعد

طور فريق من المهندسين في جامعة نورث وسترن أصغر روبوت متحرك يتم التحكم فيه عن بعد ، وهو على شكل سلطعون صغير. 

يبلغ عرض روبوتات السلطعون نصف ملليمتر فقط ، مما يجعلها أصغر من البرغوث. يمكنهم الانحناء والتواء والمشي والزحف والدوران والقفز. إلى جانب السلطعون الصغير ، طور الباحثون أيضًا روبوتات بحجم مليمتر تشبه الصراصير والخنافس والديدان. 

تحقيق روبوتات صغيرة الحجم

وفقًا للفريق ، يمكن لهذه الأنواع الجديدة من الروبوتات أن تقربنا من تحقيق روبوتات صغيرة الحجم يمكنها العمل في أماكن ضيقة للغاية.

تم نشر البحث في المجلة الروبوتات العلم.

قاد جون أ. روجرز العمل التجريبي. وهو أستاذ لويس سيمبسون وكيمبرلي كويري لعلوم وهندسة المواد والهندسة الطبية الحيوية والجراحة العصبية في كلية ماكورميك للهندسة بجامعة نورث وسترن وكلية فينبرغ للطب. وهو أيضًا مدير معهد Querrey Simpson للإلكترونيات الحيوية (QSIB). 

قال روجرز: "الروبوتات مجال بحث مثير ، وتطوير الروبوتات الدقيقة هو موضوع ممتع للاستكشاف الأكاديمي". "قد تتخيل الروبوتات الدقيقة كعوامل لإصلاح أو تجميع الهياكل أو الآلات الصغيرة في الصناعة أو كمساعدين جراحيين لإزالة الشرايين المسدودة ، أو لوقف النزيف الداخلي أو القضاء على الأورام السرطانية - كل ذلك في إجراءات طفيفة التوغل."

قاد Yonggang Huang العمل النظري. وهو أستاذ جان ومارسيا أشينباك للهندسة الميكانيكية والهندسة المدنية والبيئية في ماكورميك وعضو رئيسي في QSIB.

قال هوانغ: "تتيح تقنيتنا مجموعة متنوعة من أساليب الحركة المتحكم بها ويمكنها المشي بمتوسط ​​سرعة نصف طول جسمها في الثانية". "هذا أمر صعب للغاية لتحقيقه على مثل هذه النطاقات الصغيرة للروبوتات الأرضية."

بناء سرطان البحر الصغير

لا يحتاج السلطعون إلى الاعتماد على الأجهزة المعقدة أو المكونات الهيدروليكية أو الكهرباء مثل العديد من الروبوتات الأخرى. يستمد قوته من المرونة المرنة لجسمه. قام الباحثون ببناء الروبوت باستخدام مادة سبيكة ذاكرة الشكل تتحول إلى شكل "متذكر" عند تسخينها. من أجل تسخين الروبوت بسرعة ، استخدم الفريق شعاع ليزر ممسوحًا واستهدف مواقع مختلفة في جميع أنحاء جسم الروبوت. بمجرد أن يبرد ، فإن طبقة رقيقة من الزجاج تعيد بشكل مرن الجزء المقابل من الهيكل إلى شكله المشوه. 

من خلال التغيير من مرحلة إلى أخرى ، يمكن للروبوت أن يخلق الحركة. من خلال توجيه الليزر في اتجاهات مختلفة ، يمكن للفريق التحكم في المكان الذي يمشي فيه الروبوت. للتحرك من اليسار إلى اليمين ، يتعين على الفريق فقط المسح من اليمين إلى اليسار. 

أوضح روجرز: "نظرًا لأن هذه الهياكل صغيرة جدًا ، فإن معدل التبريد سريع جدًا". "في الواقع ، إن تقليل أحجام هذه الروبوتات يسمح لها بالعمل بشكل أسرع."

لتحقيق مثل هذه الحالة الصغيرة للروبوت ، صنع الفريق أولاً سلائف لهياكل السلطعون المتحرك في أشكال هندسية مسطحة ومستوية. ثم قاموا بربط السلائف على ركيزة مطاطية مشدودة قليلاً. عن طريق إرخاء الركيزة ، تحدث عملية الانثناء المتحكم بها وتتسبب في "ظهور" السلطعون في أشكال محددة ثلاثية الأبعاد. 

قال روجرز: "باستخدام تقنيات التجميع ومفاهيم المواد ، يمكننا بناء روبوتات متحركة بأي حجم أو شكل ثلاثي الأبعاد تقريبًا". لكن الطلاب شعروا بالإلهام والمتعة من حركات الزحف الجانبية لسرطان البحر الصغير. لقد كانت نزوة إبداعية ".