Μηχανικοί Δημιουργούν Ρομπότ Μεγέθους Εντόμου Με Αγility Γατόπαρδου

Οι μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Μπέρκλεϊ, έχουν αναπτύξει ένα ρομπότ μεγέθους εντόμου που μπορεί να στρίβει και να πηδά με την αγILITY ενός γατόπαρδου. Η ομάδα έπαιρνε έμπνευση από τα διάφορα έντομα και αράχνες που μπορούν να περπατούν ανάποδα με ειδικές κολλώδεις ποδιές. Το νεοαναπτυγμένο ρομπότ μπορεί να κινείται μέσα από σύνθετο έδαφος και να αποφεύγει απροσδόκητους εμποδίσματα.

Το ρομπότ είναι κατασκευασμένο από ένα λεπτό, στρωμένο υλικό που μπορεί να κάμπτεται και να συστέλλεται όταν εφαρμόζεται ηλεκτρική τάση.

Πίσω στο 2019, η ομάδα首 lầnδήμοισε το υλικό με ένα ρομπότ μεγέθους κατσαρολίσκου που μπορούσε να κινηθεί πάνω σε μια επίπεδη επιφάνεια με 20 μήκη σώματος ανά δευτερόλεπτο, ή περίπου 1,5 μίλια ανά ώρα, που ήταν η ταχύτερη σχετική ταχύτητα για οποιοδήποτε ρομπότ μεγέθους εντόμου.

Ηλεκτροστατικές Ποδιές

Η νέα μελέτη περιελάμβανε την ομάδα να προσθέσει δύο ηλεκτροστατικές ποδιές στο ρομπότ, και στη συνέχεια εφαρμόζουν τάση σε οποιαδήποτε από τις ποδιές για να αυξήσουν την ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ της ποδιάς και της επιφάνειας. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα η ποδιά να κολλήσει πιο σφιχτά στην επιφάνεια ενώ το υπόλοιπο ρομπότ περιστρέφεται γύρω από την ποδιά.

Με τις δύο ποδιές, οι χειριστές έχουν πλήρη έλεγχο της τροχιάς του ρομπότ. Μπορούν να ενεργοποιήσουν το ρομπότ να κάνει στροφές με κεντρομόλο ευστάθεια, που είναι ταχύτερο από τα περισσότερα έντομα.

Ο Liwei Lin είναι καθηγητής μηχανολογικής μηχανικής στο UC Berkeley.

«Το αρχικό μας ρομπότ μπορούσε να κινηθεί πολύ, πολύ γρήγορα, αλλά δεν μπορούσαμε πραγματικά να ελέγξουμε αν το ρομπότ πήγαινε αριστερά ή δεξιά, και πολύ συχνά θα κινηθεί τυχαία, επειδή αν υπήρχε μια μικρή διαφορά στη διαδικασία κατασκευής — αν το ρομπότ δεν ήταν συμμετρικό — θα έπαιρνε μια πλευρά», είπε ο Lin. «Σε αυτή τη δουλειά, η κύρια καινοτομία ήταν η προσθήκη αυτών των ποδιών που του επιτρέπουν να κάνει πολύ, πολύ γρήγορες στροφές».

Η ερευνητική ομάδα βίντεο το ρομπότ να πλοηγείται μέσα από Lego λαβύρινθους για να δοκιμάσει και να δείξει την αγILITY του. Φορέσε ένα μικρό αισθητήρα αερίου και έστριψε για να αποφύγει την πτώση των συντριμμάτων. Με το σχέδιό του, το μικρό ρομπότ είναι σε θέση να αντέξει να πατηθεί από ένα 120-λιβικό άτομο.

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

Πραγματικές Χρήσεις

Μικρά ρομπότ μεγέθους εντόμου όπως αυτό θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε αποστολές έρευνας και διάσωσης ή για να ερευνήσουν και να εξερευνήσουν επικίνδυνους χώρους. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να αναπτυχθεί για να ψάξει για πιθανές διαρροές αερίου.

Το ρομπότ ήταν κυρίως συνδεμένο, ή τροφοδοτούμενο μέσω ενός μικρού ηλεκτρικού καλωδίου, αλλά υπάρχει μια αδέσμευτη έκδοση που λειτουργεί με μπαταρία για έως και 19 λεπτά και 31 μέτρα.

«Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις σήμερα είναι η δημιουργία μικρότερων ρομπότ που διατηρούν τη δύναμη και τον έλεγχο των μεγαλύτερων ρομπότ», είπε ο Lin. «Με τα μεγαλύτερα ρομπότ, μπορείτε να συμπεριλάβετε μια μεγάλη μπαταρία και ένα σύστημα ελέγχου, δεν υπάρχει πρόβλημα. Αλλά όταν προσπαθείτε να μειώσετε όλα αυτά σε μια μικρότερη και μικρότερη κλίμακα, το βάρος αυτών των στοιχείων γίνεται δύσκολο για το ρομπότ να τα μεταφέρει και το ρομπότ γενικά κινείται πολύ αργά. Το ρομπότ μας είναι πολύ γρήγορο, khá ισχυρό και απαιτεί πολύ λίγη δύναμη, επιτρέποντάς του να μεταφέρει αισθητήρες και ηλεκτρονικά同时 μεταφέροντας μια μπαταρία».