Forskere har udviklet insekt-lignende robotter baseret på kakerlakker

Forskere ved University of California, Berkely, har skabt en lille, insekt-lignende robot baseret på en kakerlak. Den kan bevæge sig over en overflade lige så hurtigt, og den er lige så robust som en kakerlak. Det er ekstremt svært at bryde, hvilket er usædvanligt for robotter af denne størrelse. Studiet er lige blevet offentliggjort i tidsskriftet Science Robotics den 31. juli.

Liwei Lin, professor i mekanisk ingeniørvidenskab ved UC Berkeley og hovedforfatter af en ny studie, beskrev roboten.

“De fleste robotter i denne bestemte lille skala er meget skrøbelige. Hvis du træder på dem, ødelægger du næsten roboten,” sagde hun. “Vi fandt ud af, at hvis vi lagde vægt på vores robot, fungerede den stadig mere eller mindre.”

Den nye insekt-lignende robot synes meget enkel, når man ser på den, men det er ikke tilfældet. Som nævnt tidligere kan den bevæge sig over jorden på samme måde som en kakerlak. Den kan bevæge sig med en hastighed på 20 kropslængder per sekund. Det betyder, at denne lille robot kan rejse lange afstande på kort tid. Hastigheden, som roboten kan rejse, er den hurtigste blandt nuværende insekt-skala robotter, der er udviklet.

Ud over at være hurtig, kan den lille insekt-lignende robot også bære vægt. Selv om det er en lille mængde, noget som størrelsen af en peanød, er det stadig en imponerende udvikling og kan bygges videre på.

Den mest imponerende evne ved denne teknologi er mængden af vægt, den kan tåle. Den insekt-lignende robot vejer mindre end en tiendedel af et gram, men den kan tåle op til 60 kg. Det er vægten af en gennemsnitlig person, og det er 1 million gange mere end roboten.

“Mennesker kan have oplevet, at hvis du træder på kakerlakken, kan du måske være nødt til at knuse den lidt, ellers kan kakerlakken stadig overleve og løbe væk,” sagde Lin. “Nogen, der træder på vores robot, anvender en ekstraordinær stor vægt, men [roboten] fungerer stadig, den fungerer stadig. Så i den forstand er det meget lig en kakerlak.”

De små insekt-lignende AI-robotter kan bruges til mange forskellige ting, herunder søger- og redningsmissioner. De er små nok til at kunne passe ind i steder, hvor mennesker ikke kan eller steder, der er for farlige for mennesker at gå.

Yichuan Wu, første forfatter af artiklen, talte om det. Han arbejdede på dette projekt som en ph.d.-studerende i mekanisk ingeniørvidenskab ved UC Berkeley gennem Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute-samarbejdet. Han er nu adjunktprofessor ved University of Electronic Science and Technology of China.

“For eksempel, hvis der sker en jordskælv, er det meget svært for de store maskiner eller de store hunde at finde liv under ruiner, så det er derfor, vi har brug for en lille robot, der er agil og robust,” sagde han.

Den insekt-lignende robot er størrelsen med en stor frimærke, og den er lavet af et tyndt ark af piezoelektrisk materiale kaldet polyvinylidenfluorid (PVDF). Disse er unikke materialer, og de udvider og trækker sig sammen, når en elektrisk spænding anvendes på dem. PVDF’en på roboten er dækket med et lag af en elastisk polymer. Dette giver hele arket på roboten mulighed for at være fleksibelt og bøje i stedet for at udvide og trække sig sammen. En forben var tilføjet til insekt-roboten, hvilket giver den mulighed for at springe og skyde fremad, mens materialet bøjer og strækkes under en elektrisk felt.

Denne teknologi er stadig under udvikling, og denne insekt-lignende robot vil fortsætte med at blive mere avanceret. Den bruger i øjeblikket en tynd ledning, der er fastgjort for at bære en elektrisk spænding, der er ansvarlig for oscillationerne. Næste skridt for teknologien er at tilføje en batteri, der giver den mulighed for at bevæge sig mere frit. Forskerne ønsker også at forbedre designet samt tilføje gas-sensorer. Ideen er, at den insekt-lignende robot skal kunne bevæge sig uafhængigt og rundt om hindringer.

Denne nye udvikling i teknologi følger en mønster i AI- og insekt-robot-feltet. Swarm Intelligence og Ant Robots var nylige udviklinger, der bruger lignende teknologi. Det vil være spændende at se, hvor denne teknologi vil gå hen, og den kan være nyttig i mange forskellige områder af vores samfund.