Forscher haben insektenähnliche Roboter auf Basis von Kakerlaken entwickelt

Forscher an der University of California, Berkely haben einen winzigen, insektenähnlichen Roboter auf Basis einer Kakerlake entwickelt. Er kann über eine Oberfläche genauso schnell bewegen und ist genauso widerstandsfähig wie eine Kakerlake. Es ist extrem schwierig, ihn zu brechen, was ungewöhnlich für Roboter dieser Größe ist. Die Studie wurde gerade in der Zeitschrift Science Robotics am 31. Juli veröffentlicht. 

Liwei Lin, Professorin für Maschinenbau an der UC Berkeley und Hauptautorin der Studie, beschrieb den Roboter. 

“Die meisten Roboter in dieser spezifischen kleinen Größe sind sehr zerbrechlich. Wenn man auf sie tritt, zerstört man den Roboter praktisch”, sagte sie. “Wir haben festgestellt, dass unser Roboter, wenn wir Gewicht auf ihn legen, immer noch mehr oder weniger funktioniert.” 

Der neue insektenähnliche Roboter scheint sehr einfach, wenn man ihn ansieht, aber dem ist nicht so. Wie bereits erwähnt, kann er über den Boden bewegen, ähnlich wie eine Kakerlake. Er ist in der Lage, mit einer Geschwindigkeit von 20 Körperlängen pro Sekunde zu bewegen. Das bedeutet, dass dieser winzige Roboter große Entfernungen in kurzer Zeit zurücklegen kann. Die Geschwindigkeit, mit der der Roboter reisen kann, ist die höchste unter den aktuellen insektenähnlichen Robotern, die entwickelt wurden. 

Abgesehen von der Geschwindigkeit kann der kleine insektenähnliche Roboter auch Gewicht tragen. Es ist zwar nur eine kleine Menge, etwa die Größe einer Erdnuss, aber es ist dennoch eine beeindruckende Entwicklung, die weiter ausgebaut werden kann. 

Die beeindruckendste Fähigkeit dieser Technologie ist die Menge an Gewicht, die sie aushalten kann. Der insektenähnliche Roboter wiegt weniger als ein Zehntel Gramm, aber er kann bis zu 60 kg aushalten. Das ist das Gewicht eines durchschnittlichen Menschen und es ist 1 Million Mal mehr als das Gewicht des Roboters. 

“Manche Menschen haben vielleicht die Erfahrung gemacht, dass, wenn man auf eine Kakerlake tritt, man sie ein bisschen zerreiben muss, sonst kann die Kakerlake immer noch überleben und weglaufen”, sagte Lin. “Wenn jemand auf unseren Roboter tritt, wird ein außerordentlich großes Gewicht angewendet, aber [der Roboter] funktioniert immer noch, er funktioniert immer noch. Also ist er in diesem Sinne sehr ähnlich wie eine Kakerlake.” 

Die kleinen insektenähnlichen AI-Roboter können für viele verschiedene Dinge eingesetzt werden, einschließlich Such- und Rettungsmissionen. Sie sind klein genug, um in Orte zu passen, in die Menschen nicht oder nicht gefahrlos hineingehen können. 

Yichuan Wu, Erstautor der Studie, sprach darüber. Er arbeitete an diesem Projekt als Doktorand im Maschinenbau an der UC Berkeley durch die Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute-Partnerschaft. Er ist derzeit Assistant Professor an der University of Electronic Science and Technology of China. 

“Zum Beispiel, wenn ein Erdbeben passiert, ist es sehr schwierig für große Maschinen oder große Hunde, Leben unter Trümmern zu finden, deshalb brauchen wir einen kleinen, agilen und robusten Roboter”, sagte er. 

Der insektenähnliche Roboter ist so groß wie eine große Briefmarke und besteht aus einer dünnen Schicht eines piezoelektrischen Materials namens Polyvinylidenfluorid (PVDF). Diese sind einzigartige Materialien, die sich ausdehnen und zusammenziehen, wenn eine elektrische Spannung angewendet wird. Das PVDF des Roboters ist mit einer Schicht eines elastischen Polymers bedeckt. Dies ermöglicht es der gesamten Schicht auf dem Roboter, flexibel und biegsam zu sein, anstatt sich auszudehnen und zusammenzuziehen. Ein Vorderbein wurde dem Insektenroboter hinzugefügt, das es ihm ermöglicht, zu springen und sich vorwärts zu bewegen, wenn das Material sich unter einem elektrischen Feld biegt und streckt. 

Diese Technologie wird noch entwickelt, und dieser insektenähnliche Roboter wird weiter verbessert. Er verwendet derzeit ein dünnes Kabel, das angeschlossen ist, um eine elektrische Spannung zu tragen, die für die Oszillationen verantwortlich ist. Der nächste Schritt für die Technologie ist es, einen Akku hinzuzufügen, der es dem Roboter ermöglicht, freier zu bewegen. Die Forscher möchten auch das Design verbessern und Gas-Sensoren hinzufügen. Die Idee ist, dass der insektenähnliche Roboter unabhängig und um Hindernisse herum bewegen kann. 

Diese neue Entwicklung in der Technologie folgt einem Muster im Bereich der künstlichen Intelligenz und insektenähnlichen Roboter. Swarm Intelligence and Ant Robots waren kürzliche Entwicklungen, die ähnliche Technologie verwenden. Es wird spannend sein, zu sehen, wohin diese Technologie führen wird, und sie kann in vielen verschiedenen Bereichen unserer Gesellschaft nützlich sein.