Ερευνητές έχουν αναπτύξει ρομπότ που μοιάζουν με έντομα με βάση τις κατσαρίδες

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλι δημιούργησαν ένα μικροσκοπικό ρομπότ που μοιάζει με έντομο που βασίζεται σε μια κατσαρίδα. Μπορεί να κινηθεί σε μια επιφάνεια μόλις γρήγορα, και είναι εξίσου ανθεκτικό με μια κατσαρίδα. Είναι εξαιρετικά δύσκολο να σπάσει κάτι που είναι ασυνήθιστο για ρομπότ αυτού του μεγέθους. Η μελέτη μόλις δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Επιστήμη Ρομποτική τον Ιούλιο 31. 

Ο Liwei Lin, καθηγητής μηχανολογίας στο UC Berkeley και ανώτερος συγγραφέας μιας νέας μελέτης, περιέγραψε το ρομπότ. 

«Τα περισσότερα ρομπότ σε αυτή τη συγκεκριμένη μικρή κλίμακα είναι πολύ εύθραυστα. Αν τα πατήσεις, καταστρέφεις σχεδόν το ρομπότ», είπε. «Διαπιστώσαμε ότι αν ρίξουμε βάρος στο ρομπότ μας, αυτό ακόμα περισσότερο ή λιγότερο λειτουργεί». 

Το νέο ρομπότ που μοιάζει με έντομο φαίνεται πολύ απλό όταν το κοιτάς, αλλά αυτό δεν ισχύει καθόλου. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μπορεί να κινηθεί κατά μήκος του εδάφους παρόμοια με μια κατσαρίδα. Είναι ικανό να κινείται με ταχύτητα 20 μήκη σώματος ανά δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι αυτό το μικροσκοπικό ρομπότ μπορεί να ταξιδέψει μεγάλες αποστάσεις σε σύντομο χρονικό διάστημα. Η ταχύτητα που μπορεί να ταξιδέψει το ρομπότ είναι η ταχύτερη μεταξύ των σημερινών ρομπότ κλίμακας εντόμων που έχουν αναπτυχθεί. 

Εκτός από γρήγορο, το μικρό ρομπότ που μοιάζει με έντομο μπορεί επίσης να φέρει βάρος. Αν και είναι μια μικρή ποσότητα, κάτι στο μέγεθος ενός φιστικιού, εξακολουθεί να είναι μια εντυπωσιακή εξέλιξη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί. 

Η πιο εντυπωσιακή ικανότητα αυτής της τεχνολογίας είναι το βάρος που μπορεί να αντέξει. Το ρομπότ που μοιάζει με έντομο ζυγίζει λιγότερο από το ένα δέκατο του γραμμαρίου, αλλά μπορεί να αντέξει έως και 60 κιλά. Αυτό είναι το βάρος ενός μέσου ανθρώπου και είναι 1 εκατομμύριο φορές περισσότερο από το ρομπότ. 

«Οι άνθρωποι μπορεί να έχουν εμπειρία ότι, αν πατήσεις την κατσαρίδα, μπορεί να χρειαστεί να την αλέσεις λίγο, διαφορετικά η κατσαρίδα μπορεί να επιβιώσει και να τρέξει μακριά», είπε ο Λιν. «Κάποιος που πατάει το ρομπότ μας εφαρμόζει ένα εξαιρετικά μεγάλο βάρος, αλλά [το ρομπότ] εξακολουθεί να λειτουργεί, εξακολουθεί να λειτουργεί. Έτσι, με αυτή τη συγκεκριμένη έννοια, μοιάζει πολύ με μια κατσαρίδα». 

Τα μικρά ρομπότ τεχνητής νοημοσύνης που μοιάζουν με έντομα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πολλά διαφορετικά πράγματα, συμπεριλαμβανομένων των αποστολών αναζήτησης και διάσωσης. Είναι αρκετά μικροσκοπικά ώστε να μπορούν να χωρέσουν σε μέρη που δεν μπορούν οι άνθρωποι ή σε μέρη που είναι πολύ επικίνδυνα για να πάνε οι άνθρωποι. 

Ο Yichuan Wu, ο πρώτος συγγραφέας της εργασίας, μίλησε για αυτό. Εργάστηκε σε αυτό το έργο ως μεταπτυχιακός φοιτητής στη μηχανολογία στο UC Berkeley μέσω της συνεργασίας Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute. Σήμερα είναι επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Ηλεκτρονικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας. 

«Για παράδειγμα, αν συμβεί ένας σεισμός, είναι πολύ δύσκολο για τις μεγάλες μηχανές ή τα μεγάλα σκυλιά να βρουν ζωή κάτω από τα συντρίμμια, γι' αυτό χρειαζόμαστε ένα μικρού μεγέθους ρομπότ που είναι ευκίνητο και στιβαρό», είπε. 

Το ρομπότ που μοιάζει με έντομο έχει το μέγεθος ενός μεγάλου γραμματοσήμου και είναι κατασκευασμένο από ένα λεπτό φύλλο πιεζοηλεκτρικού υλικού που ονομάζεται φθοριούχο πολυβινυλιδένιο (PVDF). Αυτά είναι μοναδικά υλικά και διαστέλλονται και συστέλλονται όταν εφαρμόζεται σε αυτά ηλεκτρική τάση. Το PVDF του ρομπότ καλύπτεται με ένα στρώμα ελαστικού πολυμερούς. Αυτό επιτρέπει σε ολόκληρο το φύλλο στο ρομπότ να είναι εύκαμπτο και να λυγίζει αντί να διαστέλλεται και να συστέλλεται. Ένα μπροστινό πόδι προστέθηκε στο ρομπότ εντόμου που του επιτρέπει να πηδά και να κινείται προς τα εμπρός καθώς το υλικό λυγίζει και ισιώνει κάτω από ένα ηλεκτρικό πεδίο. 

Αυτή η τεχνολογία εξακολουθεί να αναπτύσσεται, και αυτό το ρομπότ που μοιάζει με έντομο θα συνεχίσει να εξελίσσεται περισσότερο. Αυτή τη στιγμή χρησιμοποιεί ένα λεπτό καλώδιο που είναι συνδεδεμένο για να μεταφέρει μια ηλεκτρική τάση που είναι υπεύθυνη για τις ταλαντώσεις. Το επόμενο βήμα για την τεχνολογία είναι να προσθέσει μια μπαταρία που θα της επιτρέψει να κινείται πιο ελεύθερα. Οι ερευνητές θέλουν επίσης να βελτιώσουν τον σχεδιασμό καθώς και να προσθέσουν αισθητήρες αερίου. Η ιδέα είναι ότι το ρομπότ που μοιάζει με έντομο θα μπορεί να κινείται ανεξάρτητα και γύρω από εμπόδια. 

Αυτή η νέα εξέλιξη στην τεχνολογία ακολουθεί ένα μοτίβο στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης και των εντόμων-ρομπότ. Swarm Intelligence και Ant Robots ήταν πρόσφατες εξελίξεις που χρησιμοποιούν παρόμοια τεχνολογία. Θα είναι συναρπαστικό να δούμε πού θα φτάσει αυτή η τεχνολογία και μπορεί να είναι χρήσιμη σε πολλούς διαφορετικούς τομείς της κοινωνίας μας.