Vědci vyvinuli roboty podobné hmyzu na základě švábů

Vědci z University of California, Berkely vytvořili miniaturní robot podobný švábovi. Může se pohybovat po povrchu stejně rychle a je stejně odolný jako šváb. Je extrémně obtížné ho rozbít, což je neobvyklé pro roboty této velikosti. Studie byla právě zveřejněna v časopise Science Robotics 31. července.

Liwei Lin, profesorka mechanického inženýrství na UC Berkeley a hlavní autorka nové studie, popsala robota.

„Většina robotů této velikosti je velmi křehká. Pokud na ně šlápneme, prakticky je zničíme,“ řekla. „Zjistili jsme, že pokud na našeho robota položíme váhu, stále více méně funguje.“

Nový robot podobný hmyzu vypadá velmi jednoduše, ale není tomu tak. Jak bylo zmíněno dříve, může se pohybovat po zemi podobně jako šváb. Je schopen pohybovat se rychlostí 20 délek těla za sekundu. To znamená, že tento miniaturní robot může urazit velké vzdálenosti v krátkém čase. Rychlost, kterou robot může cestovat, je nejrychlejší mezi současnými roboty podobnými hmyzu, které byly vyvinuty.

Kromě toho, že je rychlý, malý robot podobný hmyzu může také nést váhu. Ačkoli je to malá váha, něco jako velikost arašídu, je to stále působivý vývoj a lze jej dále zdokonalit.

Nejpůsobivější schopností této technologie je množství váhy, které může vydržet. Robot podobný hmyzu váží méně než jednu desetinu gramu, ale může vydržet až 60 kg. To je váha průměrného člověka a je to 1 milionkrát více než váha robota.

„Lidé mohou mít zkušenost, že pokud šlápnou na švába, musí ho trochu rozdrtit, jinak šváb může ještě přežít a utéct,“ řekla Lin. „Někdo, kdo šlápne na našeho robota, aplikuje mimořádně velkou váhu, ale [robot] stále funguje, stále funguje. Takže v tomto smyslu je velmi podobný švábovi.“

Malé roboty podobné hmyzu lze použít pro mnoho různých věcí, včetně misí vyhledávání a záchrany. Jsou dostatečně malé, aby se vešly do míst, kam lidé nemohou, nebo do míst, která jsou pro lidi příliš nebezpečná.

Yichuan Wu, první autor článku, hovořil o něm. Pracoval na tomto projektu jako student magisterského studia mechanického inženýrství na UC Berkeley prostřednictvím partnerství Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute. V současné době je asistentem profesora na University of Electronic Science and Technology of China.

„Například, pokud dojde k zemětřesení, je velmi obtížné pro velké stroje nebo velké psy najít život pod troskami, proto potřebujeme malého robota, který je agilní a robustní,“ řekl.

Robot podobný hmyzu je velikosti velké poštovní známky a je vyroben z tenké vrstvy piezoelektrického materiálu nazývaného polyvinylidene fluorid (PVDF). Tyto materiály jsou jedinečné a expandují a kontrahují, když je na ně aplikováno elektrické napětí. PVDF robota je pokryt vrstvou elastického polymeru. To umožňuje, aby celá vrstva na robotovi byla flexibilní a ohýbala se místo expandování a kontrahování. Přední noha byla přidána k robotovi, což mu umožňuje skákat a pohánět se dopředu, jak se materiál ohýbá a narovnává pod elektrickým polem.

Tato technologie je stále vyvíjena a robot podobný hmyzu bude dále zdokonalován. V současné době používá tenký drát, který je připojen, aby nesl elektrické napětí odpovědné za oscilace. Další krok pro technologii je přidání baterie, která mu umožní pohybovat se více volně. Vědci také chtějí zlepšit design a přidat senzory plynu. Nápad spočívá v tom, že robot podobný hmyzu bude schopen pohybovat se nezávisle a kolem překážek.

Tento nový vývoj v technologii následuje vzorec v oblasti umělé inteligence a robotů podobných hmyzu. Swarm Intelligence and Ant Robots byly nedávnými vývoji, které používají podobnou technologii. Bude zajímavé vidět, kam tato technologie povede, a může být užitečná v mnoha různých oblastech naší společnosti.