Mühendisler Dünyanın En Küçük Uzaktan Kumandalı Yürüyen Robotunu Geliştirdiler

Northwestern Üniversitesi’nden bir mühendisler ekibi, bir flea’dan daha küçük olan ve bir küçük yengeç şeklini andıran dünyanın en küçük uzaktan kumandalı yürüyen robotunu geliştirdiler.

Küçük yengeç robotları sadece yarım milimetre genişliğinde ve bir flea’dan daha küçüktür. Eğilebilir, bükülebilir, yürüyebilir, emekleyebilir, dönebilir ve zıplayabilir. Küçük yengeç dışında, araştırmacılar ayrıca cırcır böceği, böcek ve inchworm benzeri milimetre boyutlarında robotlar geliştirdiler.

Mikro Boyutlu Robotları Gerçekleştirmek

Ekibin belirttiğine göre, bu yeni tür robotlar, sıkı şekilde sınırlı alanlarda çalışabilen mikro boyutlu robotları gerçekleştirmemize daha da yakın olabilir.

Araştırma Science Robotics dergisinde yayımlandı.

John A. Rogers deneysel çalışmaları yönetti. O, Northwestern McCormick Mühendislik Okulu ve Feinberg Tıp Fakültesi’nde Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Biyomedikal Mühendisliği ve Nörolojik Cerrahi Profesörüdür. Ayrıca Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB) müdürüdür.

“Robotik, heyecan verici bir araştırma alanıdır ve mikro ölçekli robotların geliştirilmesi akademik bir keşif için eğlenceli bir konudur” dedi Rogers. “Mikro-robotları, endüstride küçük yapıları veya makineleri onarmak veya monte etmek için ajanlar olarak veya tıkanmış arterleri temizlemek, iç kanamayı durdurmak veya kanserli tümörleri ortadan kaldırmak için minimal invazif prosedürlerde cerrahi asistanlar olarak hayal edebilirsiniz.”

Yonggang Huang teorik çalışmaları yönetti. O, McCormick’te Makine Mühendisliği ve İnşaat Mühendisliği Profesörü ve QSIB’nin önemli bir üyesidir.

“Teknolojimiz, çeşitli kontrol edilen hareket modellerini sağlar ve ortalama hızıyla vücut uzunluğunun yarısı kadar yürüyebilir” dedi Huang. “Bu, karasal robotlar için bu kadar küçük ölçeklerde gerçekleştirmek çok zorlu bir şeydir.”

Küçük Yengeç Yapımı

Yengeç, diğer birçok robottan farklı olarak karmaşık donanım, hidrolik veya elektrik gerektirmez. Gücünü vücudunun esnek direncinden alır. Araştırmacılar, robotu “hatırlanmış” şekle dönüştüren bir şekil bellek alaşımı malzemesi kullanarak inşa ettiler. Robotu hızlı bir şekilde ısıtmak için, ekip bir tarama lazer ışını kullandı ve robotun vücudundaki farklı konumları hedefledi. Soğuduğunda, ince bir cam kaplama, yapının ilgili kısmını esnek bir şekilde deforme edilmiş şekline geri döndürür.

Faz değiştirerek, robot lokomosyon oluşturabilir. Lazeri farklı yönlerde hedefleyerek, ekip robotun nereye yürüdüğünü kontrol edebilir. Sağdan sola gitmek için, ekip sadece sağdan sola taramak zorundadır.

“Bu yapılar çok küçüktür, bu nedenle soğuma hızı çok hızlıdır” diye açıkladı Rogers. “Aslında, bu robotların boyutlarını azaltmak, daha hızlı çalışmasını sağlar.”

Robotu bu kadar küçük bir duruma getirmek için, ekip önce yürüyen yengeç yapılarının öncüllerini düz, planar geometrilere sahip olarak üretti. Öncülleri hafifçe gerilmiş bir kauçuk alt tabakasına bağladılar. Alt tabakayı gevşeterek, kontrol edilen bir burulma işlemi meydana gelir ve yengeç, tanımlı üç boyutlu formlara “fırlar”.

“Bu montaj teknikleri ve malzeme kavramları ile, neredeyse herhangi bir boyuta veya 3B şekle sahip yürüyüş robotları inşa edebiliriz” dedi Rogers. “Ancak öğrenciler, küçük yengeçlerin yan yana emme hareketlerinden ilham aldı ve eğlendi. Bu, bir yaratıcı hevesiydi.”