Ученые разработали роботизированных насекомых на основе тараканов

Ученые в Калифорнийском университете в Беркли создали крошечного, похожего на насекомое робота на основе таракана. Он может двигаться по поверхности так же быстро, и он так же прочен, как таракан. Он чрезвычайно трудно сломать, что необычно для роботов такого размера. Исследование было только что опубликовано в журнале Science Robotics 31 июля. 

Ливей Лин, профессор механической инженерии в UC Berkeley и старший автор нового исследования, описал робота. 

“Большинство роботов этого конкретного небольшого масштаба очень хрупки. Если вы наступите на них, вы практически уничтожите робота”, – сказала она. “Мы обнаружили, что если мы положим вес на нашего робота, он все равно более или менее функционирует”. 

Новый робот, похожий на насекомое, кажется очень простым, когда вы смотрите на него, но это не так. Как упоминалось ранее, он может двигаться по земле подобно таракану. Он способен двигаться со скоростью 20 длин тела в секунду. Это означает, что этот крошечный робот может проехать большие расстояния за короткое время. Скорость, с которой робот может двигаться, является самой быстрой среди текущих роботов насекомого масштаба, которые были разработаны. 

Помимо того, что он быстр, небольшой робот, похожий на насекомое, также может нести вес. Хотя это небольшой вес, примерно размером с арахис, это все равно впечатляющее развитие и может быть улучшено. 

Самая впечатляющая способность этой технологии – это количество веса, которое она может выдержать. Робот, похожий на насекомое, весит меньше одной десятой грамма, но он может выдержать до 60 кг. Это вес среднего человека, и это 1 миллион раз больше веса робота. 

“Люди могут иметь опыт, когда вы наступаете на таракана, вам, возможно, придется немного его раздавить, иначе таракан может все равно выжить и убежать”, – сказала Лин. “Если кто-то наступит на нашего робота, он применяет чрезвычайно большой вес, но [робот] все равно работает, он все равно функционирует. Итак, в этом конкретном смысле он очень похож на таракана”. 

Маленькие роботы, похожие на насекомых, могут быть использованы для многих разных вещей, включая поисково-спасательные миссии. Они достаточно малы, чтобы поместиться в места, куда люди не могут или не могут пойти. 

Ичюань У, первый автор статьи, рассказал об этом. Он работал над этим проектом как аспирант по механической инженерии в UC Berkeley через партнерство Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute. В настоящее время он является доцентом в Университете электронной науки и технологии Китая. 

“Например, если происходит землетрясение, очень трудно большим машинам или большим собакам найти жизнь под обломками, поэтому нам нужен небольшой робот, который является ловким и прочным”, – сказал он. 

Робот, похожий на насекомое, размером с большую почтовую марку, и он сделан из тонкой пластины пьезоэлектрического материала под названием поливинилиденфторид (PVDF). Это уникальные материалы, и они расширяются и сжимаются, когда к ним прикладывается электрическое напряжение. PVDF робота покрыт слоем эластичного полимера. Это позволяет всей пластине робота быть гибкой и сгибаться вместо расширения и сжатия. К роботу была добавлена передняя нога, которая позволяет ему прыгать и двигаться вперед, когда материал сгибается и выпрямляется под электрическим полем. 

Эта технология все еще разрабатывается, и этот робот, похожий на насекомое, будет продолжать совершенствоваться. В настоящее время он использует тонкий провод, который прикреплен для подачи электрического напряжения, ответственного за колебания. Следующий шаг для технологии – добавить батарею, которая позволит ему двигаться более свободно. Исследователи также хотят улучшить конструкцию, а также добавить датчики газа. Идея заключается в том, что робот, похожий на насекомое, сможет двигаться самостоятельно и вокруг препятствий. 

Это новое развитие технологии следует за закономерностью в области ИИ и робототехники насекомых. Swarm Intelligence and Ant Robots были недавними разработками, которые используют подобную технологию. Будет интересно посмотреть, куда эта технология пойдет, и она может быть полезна во многих разных областях нашего общества.