Forskare har utvecklat insektsliknande robotar baserade på kackerlackor

Forskare vid University of California, Berkely har skapat en liten, insektsliknande robot baserad på en kackerlacka. Den kan röra sig över en yta bara en fasta, och den är lika tålig som en kackerlacka. Det är extremt svårt att bryta vilket är ovanligt för robotar i den storleken. Studien har precis publicerats i tidskriften Science Robotics juli 31. 

Liwei Lin, professor i maskinteknik vid UC Berkeley och senior författare till en ny studie, beskrev roboten. 

"De flesta av robotarna i denna lilla skala är väldigt ömtåliga. Om du trampar på dem förstör du i stort sett roboten”, sa hon. "Vi upptäckte att om vi lägger vikt på vår robot så fungerar den fortfarande mer eller mindre." 

Den nya insektsliknande roboten verkar väldigt enkel när man tittar på den, men så är det inte alls. Som nämnts tidigare kan den röra sig över marken på samma sätt som en kackerlacka. Den kan röra sig med en hastighet av 20 kroppslängder per sekund. Det betyder att den här lilla roboten kan resa långa sträckor på kort tid. Hastigheten som roboten kan färdas är den snabbaste bland nuvarande robotar i insektsskala som har utvecklats. 

Förutom att vara snabb kan den lilla insektsliknande roboten också bära vikt. Även om det är en liten mängd, något lika stor som en jordnöt, är det fortfarande en imponerande utveckling och kan byggas vidare på. 

Den mest imponerande förmågan hos denna teknik är mängden vikt den tål. Den insektsliknande roboten väger mindre än en tiondels gram, men den tål upp till 60 kg. Det är vikten av en genomsnittlig människa, och den är 1 miljon gånger mer än roboten. 

"Folk kan ha erfarenhet av att om du trampar på kackerlackan kan du behöva mala upp den lite, annars kan kackerlackan fortfarande överleva och springa iväg," sa Lin. "Någon som trampar på vår robot lägger på en extraordinärt stor vikt, men [roboten] fungerar fortfarande, den fungerar fortfarande. Så i den speciella meningen är det väldigt likt en kackerlacka.” 

De små insektsliknande AI-robotarna kan användas till många olika saker, inklusive sök- och räddningsuppdrag. De är tillräckligt små för att kunna passa in på platser som människor inte kan eller platser som är för farliga för människor att ta sig till. 

Yichuan Wu, första författare till tidningen, talade om det. Han arbetade med detta projekt som doktorand i maskinteknik vid UC Berkeley genom partnerskapet Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute. Han är för närvarande biträdande professor vid University of Electronic Science and Technology i Kina. 

"Till exempel, om en jordbävning inträffar, är det väldigt svårt för de stora maskinerna eller de stora hundarna att hitta liv under skräp, så det är därför vi behöver en liten robot som är smidig och robust", sa han. 

Den insektsliknande roboten är lika stor som ett stort frimärke och den är gjord av ett tunt ark av piezoelektriskt material som kallas polyvinylidenfluorid (PVDF). Dessa är unika material, och de expanderar och drar ihop sig när en elektrisk spänning appliceras på dem. Robotens PVDF är täckt med ett lager av en elastisk polymer. Detta gör att hela arket på roboten kan vara flexibelt och böjas istället för att expandera och dra ihop sig. Ett främre ben lades till insektsroboten som gör att den kan hoppa och driva framåt när materialet böjs och rätas ut under ett elektriskt fält. 

Denna teknik utvecklas fortfarande, och denna insektsliknande robot kommer att bli mer avancerad. Den använder för närvarande en tunn tråd som är fäst för att bära en elektrisk spänning som är ansvarig för svängningarna. Nästa steg för tekniken är att lägga till ett batteri som gör att det kan röra sig mer fritt. Forskarna vill också förbättra designen samt lägga till gassensorer. Tanken är att den insektsliknande roboten ska kunna röra sig självständigt och runt hinder. 

Denna nya utveckling inom teknik följer ett mönster inom AI och insektsrobotområdet. Svärmintelligens och myrrobotar var den senaste utvecklingen som använder liknande teknik. Det ska bli spännande att se vart denna teknik kommer att ta vägen, och den kan vara användbar inom många olika områden i vårt samhälle.