इंजीनियरों ने सबसे छोटे दूरस्थ नियंत्रित चलने वाले रोबोट का विकास किया

नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय में इंजीनियरों की एक टीम ने सबसे छोटे दूरस्थ नियंत्रित चलने वाले रोबोट का विकास किया है, जो एक छोटे से केकड़े के आकार में है।

छोटे केकड़ा रोबोट केवल आधा मिलीमीटर चौड़े हैं, जो एक पिस्सू से भी छोटे हैं। वे मोड़ सकते हैं, ट्विस्ट कर सकते हैं, चल सकते हैं, रेंग सकते हैं, मुड़ सकते हैं और कूद सकते हैं। छोटे केकड़े के अलावा, शोधकर्ताओं ने मिलीमीटर आकार के रोबोट भी विकसित किए हैं जो टिड्डे, बीटल और इंचवर्म जैसे दिखते हैं।

माइक्रो-साइज्ड रोबोट प्राप्त करना

टीम के अनुसार, इन नए प्रकार के रोबोट हमें घनी भीड़भाड़ वाली जगहों में काम करने वाले माइक्रो-साइज्ड रोबोट प्राप्त करने के करीब ला सकते हैं।

शोध को पत्रिका में प्रकाशित किया गया थासाइंस रोबोटिक्स।

जॉन ए रॉजर्स ने प्रायोगिक कार्य का नेतृत्व किया। वह नॉर्थवेस्टर्न के मैककॉर्मिक स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग और फेनबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग और न्यूरोलॉजिकल सर्जरी के लुईस सिम्पसन और किम्बर्ली क्वेरी प्रोफेसर हैं। वह क्वेरी सिम्पसन इंस्टीट्यूट फॉर बायोइलेक्ट्रॉनिक्स (QSIB) के निदेशक भी हैं।

“रोबोटिक्स एक रोमांचक अनुसंधान क्षेत्र है, और माइक्रोस्केल रोबोटों का विकास एक मजेदार विषय है,” रॉजर्स ने कहा। “आप माइक्रो-रोबोटों को छोटे संरचनाओं या मशीनों की मरम्मत या असेंबली के लिए एजेंट के रूप में कल्पना कर सकते हैं या सर्जिकल सहायक के रूप में आंतरिक रक्तस्राव को रोकने के लिए, कैंसरयुक्त ट्यूमर को खत्म करने के लिए – सभी न्यूनतम आक्रामक प्रक्रियाओं में।”

योंगगैंग हुआंग ने सैद्धांतिक कार्य का नेतृत्व किया। वह मैककॉर्मिक में यांत्रिक इंजीनियरिंग और सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के जान और मार्सिया अचेनबैक प्रोफेसर हैं और QSIB के एक प्रमुख सदस्य हैं।

“हमारी तकनीक विभिन्न नियंत्रित गति मोडलिटीज़ को सक्षम बनाती है और हमारे शरीर की औसत गति प्रति सेकंड आधे शरीर की लंबाई के साथ चल सकती है,” हुआंग ने कहा। “यह इतने छोटे पैमाने पर जमीनी रोबोटों के लिए बहुत चुनौतीपूर्ण है।”

छोटे केकड़े का निर्माण

केकड़ा जटिल हार्डवेयर, हाइड्रोलिक्स या बिजली पर निर्भर नहीं है जैसे कई अन्य रोबोट। यह अपने शरीर की लोचदार लचीलेपन से अपनी शक्ति खींचता है। शोधकर्ताओं ने रोबोट का निर्माण एक आकार-मेमोरी मिश्र धातु सामग्री का उपयोग करके किया जो गर्म होने पर एक “याद की गई” आकार में परिवर्तित हो जाती है। रोबोट को तेजी से गर्म करने के लिए, टीम ने एक स्कैन किए गए लेजर बीम का उपयोग किया और रोबोट के शरीर के विभिन्न स्थानों पर निशाना लगाया। एक बार यह ठंडा हो जाने पर, एक पतली ग्लास की परत संरचना के संबंधित हिस्से को उसके विकृत आकार में वापस लाती है।

एक चरण से दूसरे चरण में बदलकर, रोबोट लोकोमोशन बना सकता है। लेजर को विभिन्न दिशाओं में निर्देशित करके, टीम नियंत्रित कर सकती है कि रोबोट कहां चलता है। बाएं से दाएं जाने के लिए, टीम को बस दाएं से बाएं स्कैन करना होगा।

“क्योंकि ये संरचनाएं इतनी छोटी हैं, ठंडा होने की दर बहुत तेज है,” रॉजर्स ने समझाया। “वास्तव में, इन रोबोटों के आकार को कम करने से उन्हें तेजी से चलने में मदद मिलती है।”

रोबोट को इतना छोटा बनाने के लिए, टीम ने पहले चलने वाले केकड़ा संरचनाओं के पूर्ववर्ती को समतल, समतल ज्यामिति में बनाया। उन्होंने पूर्ववर्ती को एक थोड़ा खींचे हुए रबड़ सब्सट्रेट पर बांध दिया। सब्सट्रेट को आराम देने से एक नियंत्रित बकलिंग प्रक्रिया होती है और केकड़े को “पॉप अप” में परिभाषित तीन-आयामी रूपों में ले जाती है।

“इन असेंबली तकनीकों और सामग्री अवधारणाओं के साथ, हम लगभग किसी भी आकार या 3डी आकार के साथ चलने वाले रोबोट बना सकते हैं,” रॉजर्स ने कहा। “लेकिन छात्रों को छोटे केकड़ों की बगल की ओर रेंगने की गति से प्रेरित और मनोरंजन मिला। यह एक रचनात्मक प्रकोप था।”