Ingineri Dezvoltă Cel Mai Mic Robot Controlat de la Distanță Care Poate Mergere

O echipă de ingineri de la Universitatea Northwestern a dezvoltat cel mai mic robot controlat de la distanță care poate merge, sub forma unui crab minuscul.

Roboții-crabi sunt doar jumătate de milimetru lățime, ceea ce îi face mai mici decât o purice. Ei pot îndoi, răsuci, merge, târâi, întoarce și sări. Pe lângă crabul minuscul, cercetătorii au dezvoltat și roboți de dimensiunea milimetrului care semănă cu greierii, gândacii și omizile.

Realizarea Roboților de Dimensiuni Micro

Conform echipei, aceste tipuri noi de roboți ne pot apropia de realizarea roboților de dimensiuni micro care pot opera în spații foarte înguste.

Cercetarea a fost publicată în revista Science Robotics.

John A. Rogers a condus lucrările experimentale. El este profesor de știința materialelor și inginerie, inginerie biomedicală și neurochirurgie la Școala de Inginerie McCormick și Școala de Medicină Feinberg a Universității Northwestern. El este, de asemenea, directorul Institutului Querrey Simpson pentru Bioelectronică (QSIB).

“Robotică este un domeniu de cercetare interesant, iar dezvoltarea roboților de dimensiuni micro este un subiect amuzant pentru explorarea academică”, a spus Rogers. “Poți imagina micro-roboți ca agenți pentru repararea sau asamblarea structurilor mici sau a mașinilor în industrie sau ca asistenți chirurgici pentru curățarea arterelor înfundate, pentru a opri sângerarea internă sau pentru a elimina tumorile canceroase — toate în proceduri minim invazive”.

Yonggang Huang a condus lucrările teoretice. El este profesor de inginerie mecanică și inginerie civilă și de mediu la Școala de Inginerie McCormick și un membru cheie al QSIB.

“Tehnologia noastră permite o varietate de moduri de mișcare controlate și poate merge cu o viteză medie de jumătate din lungimea corpului pe secundă”, a spus Huang. “Acest lucru este foarte dificil de realizat la astfel de scară mică pentru roboții terestre”.

Construirea Crabului Minuscul

Crabul nu trebuie să se bazeze pe hardware complex, hidraulică sau electricitate, ca mulți alți roboți. El își extrage puterea din elasticitatea corpului său. Cercetătorii au construit robotul folosind un material de aliaj cu memorie de formă care se transformă într-o “formă amintită” atunci când este încălzit. Pentru a încălzi rapid robotul, echipa a folosit un laser scanat și a vizat diferite locații de-a lungul corpului robotului. Odată ce se răcește, un strat subțire de sticlă returnează elastic partea corespunzătoare a structurii la forma sa deformată.

Prin schimbarea dintr-o fază în alta, robotul poate crea mișcare. Prin direcționarea laserului în direcții diferite, echipa poate controla unde merge robotul. Pentru a se deplasa de la stânga la dreapta, echipa trebuie doar să scaneze de la dreapta la stânga.

“Deoarece aceste structuri sunt atât de mici, rata de răcire este foarte rapidă”, a explicat Rogers. “Într-adevăr, reducerea dimensiunilor acestor roboți le permite să ruleze mai repede”.

Pentru a atinge un astfel de statut minuscul pentru robot, echipa a fabricat inițial precursori ai structurilor de mers crab în geometrii plane. Ei au lipit apoi precursorii pe un substrat de cauciuc ușor întins. Prin relaxarea substratului, are loc un proces de îndoire controlat și crabul “sare” în forme tridimensionale definite.

“Cu aceste tehnici de asamblare și concepte de materiale, putem construi roboți care merg cu aproape orice dimensiune sau formă tridimensională”, a spus Rogers. “Dar studenții s-au simțit inspirați și amuzați de mișcările laterale de târâre ale crabilor minusculi. A fost un impuls creativ”.