Onderzoekers hebben insect-achtige robots gebaseerd op kakkerlakken ontwikkeld

Onderzoekers aan de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben een kleine, insect-achtige robot gebaseerd op een kakkerlak gemaakt. Het kan over een oppervlak bewegen met dezelfde snelheid en is net zo robuust als een kakkerlak. Het is extreem moeilijk om te breken, wat ongebruikelijk is voor robots van deze grootte. De studie is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Science Robotics op 31 juli.

Liwei Lin, een professor in mechanische techniek aan UC Berkeley en senior auteur van de studie, beschreef de robot.

“De meeste robots van deze specifieke kleine schaal zijn erg kwetsbaar. Als je erop stapt, vernietig je de robot praktisch,” zei ze. “We hebben ontdekt dat als we gewicht op onze robot zetten, deze nog steeds meer of minder functioneert.”

De nieuwe insect-achtige robot lijkt heel eenvoudig als je ernaar kijkt, maar dat is niet het geval. Zoals eerder vermeld, kan het over de grond bewegen op een manier die vergelijkbaar is met een kakkerlak. Het kan een snelheid bereiken van 20 lichaamslengtes per seconde. Dat betekent dat deze kleine robot grote afstanden in korte tijd kan afleggen. De snelheid waarmee de robot kan reizen is de snelste onder de huidige insect-grote robots die zijn ontwikkeld.

Naast het feit dat het snel is, kan de kleine insect-achtige robot ook gewicht dragen. Hoewel het een kleine hoeveelheid is, iets ter grootte van een pinda, is het nog steeds een indrukwekkende ontwikkeling en kan het worden uitgebreid.

De meest indrukwekkende eigenschap van deze technologie is de hoeveelheid gewicht die het kan weerstaan. De insect-achtige robot weegt minder dan een tiende gram, maar kan tot 60 kg dragen. Dat is het gewicht van een gemiddelde mens, en het is 1 miljoen keer meer dan de robot.

“Mensen hebben misschien ervaring dat, als je op een kakkerlak stapt, je hem misschien een beetje moet vermorzelen, anders kan de kakkerlak nog steeds overleven en wegrennen,” zei Lin. “Iemand die op onze robot stapt, legt een buitengewoon groot gewicht op, maar [de robot] werkt nog steeds, het functioneert nog steeds. Dus, in die zin, is het heel erg vergelijkbaar met een kakkerlak.”

De kleine insect-achtige AI-robots kunnen voor veel verschillende dingen worden gebruikt, waaronder zoek- en reddingsmissies. Ze zijn klein genoeg om in plaatsen te passen waar mensen niet kunnen komen of waar het te gevaarlijk is voor mensen om te gaan.

Yichuan Wu, de eerste auteur van het artikel, sprak erover. Hij werkte aan dit project als promovendus in mechanische techniek aan UC Berkeley via de Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute-partnerschap. Hij is momenteel assistent-professor aan de Universiteit van Elektronica en Technologie van China.

“Bijvoorbeeld, als een aardbeving plaatsvindt, is het heel moeilijk voor grote machines of grote honden om leven onder het puin te vinden, dus dat is waarom we een kleine robot nodig hebben die wendbaar en robuust is,” zei hij.

De insect-achtige robot is ter grootte van een grote postzegel en is gemaakt van een dun vel piezo-elektrisch materiaal genaamd polyvinylideenfluoride (PVDF). Deze zijn unieke materialen en ze zetten uit en krimpen als een elektrische spanning wordt toegepast. De PVDF van de robot is bedekt met een laag van een elastische polymer. Dit maakt het hele vel op de robot flexibel en buigbaar in plaats van uit te zetten en samen te trekken. Een voorste poot is toegevoegd aan de insect-robot, waardoor deze kan springen en vooruit kan bewegen als het materiaal buigt en recht wordt onder een elektrisch veld.

Deze technologie wordt nog steeds ontwikkeld en deze insect-achtige robot zal nog verder worden verbeterd. Het gebruikt momenteel een dunne draad die eraan bevestigd is om een elektrische spanning te dragen die verantwoordelijk is voor de trillingen. De volgende stap voor de technologie is om een batterij toe te voegen die het mogelijk maakt om meer vrij te bewegen. De onderzoekers willen ook het ontwerp verbeteren en gasdetectoren toevoegen. Het idee is dat de insect-achtige robot onafhankelijk kan bewegen en rond obstakels heen.

Deze nieuwe ontwikkeling in technologie volgt een patroon in het veld van AI en insect-robots. Swarm Intelligence en Ant Robots waren recente ontwikkelingen die soortgelijke technologie gebruiken. Het zal interessant zijn om te zien waar deze technologie naartoe gaat en het kan nuttig zijn in veel verschillende gebieden van onze samenleving.