Kukaiņu iedvesmoti roboti uzrauga sarežģītas vides

Pitsburgas universitātes pētnieki ir izstrādājuši mazus kukaiņu iedvesmotus robotus, kurus var izmantot sarežģītās un šaurās vidēs, kuras cilvēkiem ir grūti sasniegt. 

Žurnālā tika publicēts jaunais pētījums ar nosaukumu "Molekulāri virzīts, ģeometriski fiksēts, impulsīvs iedarbināšanas spēku apakšgramu skalas kustīgums". Uzlabotas materiālu tehnoloģijas. 

Attēlveidošana un vides novērtējums

Junfeng Gao ir Svonsonas Inženierzinātņu skolas rūpniecības inženierzinātņu doktorants. Viņš vadīja darbu pie jaunizveidotajiem robotiem. 

"Šos robotus varētu izmantot, lai piekļūtu ierobežotām vietām attēlveidošanai vai vides novērtēšanai, ņemtu ūdens paraugus vai veiktu strukturālus novērtējumus," sacīja Gao. "Jebkurā vietā, kur vēlaties piekļūt ierobežotām vietām — kur var nokļūt kļūda, bet cilvēks nevar — šīs iekārtas var būt noderīgas."

Šis ir vēl viens piemērs tam, ka pētnieki meklē iedvesmu dabā, lai izveidotu mūsdienu mikrobotus. Sīki radījumi, piemēram, dievlūdzēju garneles un blusas, var manevrēt pa virsmām tādā veidā, kas ir energoefektīvāks nekā rāpošana, paļaujoties uz impulsīvām kustībām. Pēc tam šīs kustības tika atkārtotas jaunajos robotos, kas izgatavoti no polimēru mākslīgā muskuļa.

Ravi Šankars ir Pita rūpnieciskās inženierijas profesors. Viņš kontrolē laboratoriju, kas vadīja jauno pētījumu.

"Tas ir līdzīgs bultas ievietošanai lokā un šaušanai — roboti nofiksējas, lai uzkrātu enerģiju un pēc tam impulsīvā uzliesmojumā to atbrīvotu, lai virzītos uz priekšu," sacīja Šankars. "Parasti mākslīgie muskuļi, ar kuriem mēs strādājam, tiek iedarbināti diezgan lēni. Mūs piesaistīja jautājums: "Kā paņemt šo mākslīgo muskuļu un izmantot to, lai radītu lēcienu, nevis lēnu iedarbināšanu?" 

Pievēršoties molekulārajai kārtībai un ģeometrijai

Lai atbildētu uz šo jautājumu, komanda aplūkoja molekulāro kārtību un ģeometriju. 

Mohsens Tabrizi ir Swanson skolas rūpniecības inženierijas doktorants un pētījuma līdzautors. 

“Polimēra muskuļa izliektā kompozīta forma ļauj tam veidot enerģiju, kad tas tiek darbināts. Veids, kā molekulas ir izlīdzinātas muskuļos, smeļas iedvesmu no dabiskās pasaules, kur to apvienotā iedarbināšana veido enerģiju struktūrā, ”sacīja Tabrizi. "Tas tiek panākts, izmantojot ne vairāk kā dažus voltus elektrības."

Izstrādājot kriketa izmēra robotus tā, lai tie būtu gan daudzpusīgi, gan viegli, tie var manevrēt pa kustīgām virsmām, piemēram, smiltīm. Viņi var veikt šīs kustības tikpat viegli kā uz cietām virsmām. Pats iespaidīgākais ir tas, ka roboti var lēkt pa ūdeni. 

Pētījumā tika iekļauts arī līdzautors Aruls Klements.