Insinyur Ngembangkeun Robot Leumpang Pangleutikna-Kadali Jauh

Tim insinyur di Northwestern University parantos ngembangkeun robot leumpang jarak jauh anu pangleutikna, anu bentukna yuyu leutik. 

Robot yuyu leutik rubakna ukur satengah milimeter, sahingga leuwih leutik batan kutu. Éta bisa ngabengkokkeun, pulas, leumpang, ngorondang, balik, sarta luncat. Di sagigireun yuyu leutik, peneliti ogé ngembangkeun robot ukuran milimeter anu nyarupaan jangkrik, kumbang, sareng cacing inci. 

Ngahontal Micro-ukuran Robot

Numutkeun tim, jenis robot anyar ieu tiasa ngadeukeutkeun urang pikeun ngahontal robot ukuran mikro anu tiasa beroperasi dina rohangan anu ketat.

Panalungtikan ieu diterbitkeun dina jurnal Robotics Élmu.

John A. Rogers mingpin karya eksperimen. Anjeunna Louis Simpson sareng Kimberly Querrey Profesor Élmu sareng Téknik Bahan, Téknik Biomédis sareng Bedah Neurologis di Northwestern's McCormick School of Engineering and Feinberg School of Medicine. Anjeunna ogé diréktur Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB). 

"Robotics mangrupikeun widang panalungtikan anu pikaresepeun, sareng pamekaran robot skala mikro mangrupikeun topik anu pikaresepeun pikeun éksplorasi akademik," saur Rogers. "Anjeun tiasa ngabayangkeun robot mikro salaku agén pikeun ngalereskeun atanapi ngumpul struktur atanapi mesin leutik di industri atanapi salaku asisten bedah pikeun ngabersihan arteri anu tersumbat, ngeureunkeun perdarahan internal atanapi ngaleungitkeun tumor kanker - sadayana dina prosedur invasif minimal."

Yonggang Huang mingpin karya téoritis. Anjeunna Jan sareng Marcia Achenback Profesor Téknik Mesin sareng Téknik Sipil sareng Lingkungan di McCormick sareng anggota konci QSIB.

"Téknologi kami ngamungkinkeun rupa-rupa modalitas gerak anu dikontrol sareng tiasa leumpang kalayan laju rata-rata satengah panjang awakna per detik," saur Huang. "Ieu pisan nangtang pikeun ngahontal dina skala leutik sapertos pikeun robot terestrial."

Ngawangun Keuyeup Leutik

Keuyeup teu kudu ngandelkeun hardware kompléks, hidrolik, atawa listrik kawas loba robot lianna. Ieu draws kakuatan na tina daya tahan elastis awakna. Para panalungtik ngawangun robot ku ngagunakeun bahan alloy bentuk-memori nu transforms kana bentuk "diinget" nalika dipanaskeun. Dina raraga gancang panas robot, tim ngagunakeun sinar laser scan sarta sasaran lokasi béda sakuliah awak robot urang. Saatos tiis, lapisan ipis kaca elastis mulangkeun bagian struktur anu saluyu kana bentukna anu cacad. 

Ku ngarobah tina hiji fase ka nu sejen, robot bisa nyieun locomotion. Ku ngarahkeun laser dina arah anu béda, tim tiasa ngontrol dimana robot leumpang. Pikeun pindah ka kénca ka katuhu, tim ngan kudu nyeken katuhu ka kenca. 

"Kusabab struktur ieu leutik pisan, laju pendinginan gancang pisan," saur Rogers. "Malah, ngirangan ukuran robot ieu ngamungkinkeun aranjeunna ngajalankeun langkung gancang."

Pikeun ngahontal kaayaan alit sapertos robot, tim mimiti nyiptakeun prékursor pikeun struktur yuyu leumpang dina géométri planar datar. Aranjeunna lajeng kabeungkeut prékursor kana substrat karét rada stretched. Ku sayah substrat, prosés buckling dikawasa lumangsung sarta ngabalukarkeun yuyu "pop up" kana bentuk tilu diménsi tangtu. 

"Kalayan téhnik assembly ieu jeung konsép bahan, urang bisa ngawangun robot leumpang kalayan ampir sagala ukuran atawa bentuk 3D," ceuk Saduy. "Tapi murid-murid ngarasa diilhami sareng kagum ku gerakan-gerakan keuyeup leutik. Éta mangrupikeun karep kreatif. ”