Các Kỹ Sư Tạo Ra Con Robot Kích Cỡ Côn Trùng Với Sự Linh Hoạt Của Sư Tử

Các kỹ sư tại Đại học California, Berkeley đã phát triển một con robot kích cỡ côn trùng có thể chuyển hướng và quay với sự linh hoạt của một con sư tử. Đội ngũ đã lấy cảm hứng từ các loại côn trùng và nhện có thể đi trên bề mặt ngược với các chân dính chuyên dụng. Con robot mới được phát triển có thể di chuyển qua địa hình phức tạp và tránh các chướng ngại vật không lường trước.

Con robot được làm từ một vật liệu mỏng, lớp có thể uốn cong và co lại khi áp dụng điện áp.

Vào năm 2019, đội ngũ đã trình diễn vật liệu này với một con robot kích cỡ gián có thể di chuyển trên bề mặt phẳng với tốc độ 20 lần chiều dài cơ thể mỗi giây, hoặc khoảng 1,5 dặm mỗi giờ, là tốc độ tương đối nhanh nhất của bất kỳ con robot kích cỡ côn trùng nào.

Đế Điện Tĩnh

Một nghiên cứu mới liên quan đến việc đội ngũ thêm hai đế điện tĩnh vào con robot, và sau đó áp dụng điện áp cho một trong hai đế để tăng lực điện tĩnh giữa đế và bề mặt. Điều này đã khiến đế dính chặt hơn vào bề mặt trong khi phần còn lại của con robot quay quanh đế.

Với hai đế, các vận hành viên có quyền kiểm soát hoàn toàn đối với quỹ đạo của con robot. Họ có thể cho phép con robot thực hiện các chuyển hướng với gia tốc hướng tâm, nhanh hơn hầu hết các loại côn trùng.

Liwei Lin là giáo sư kỹ thuật cơ khí tại UC Berkeley.

“Con robot ban đầu của chúng tôi có thể di chuyển rất, rất nhanh, nhưng chúng tôi không thể kiểm soát được con robot đi trái hay phải, và nhiều lần nó sẽ di chuyển ngẫu nhiên, vì nếu có sự khác biệt nhỏ trong quá trình sản xuất — nếu con robot không đối xứng — nó sẽ lệch sang một bên,” Lin nói. “Trong công việc này, sự đổi mới chính là thêm các đế đó cho phép nó thực hiện các chuyển hướng rất, rất nhanh.”

Đội ngũ nghiên cứu đã quay lại con robot khi nó di chuyển qua các mê cung Lego để thử nghiệm và展示 sự linh hoạt của nó. Nó mang theo một cảm biến khí nhỏ và tránh các mảnh vỡ rơi xuống. Với thiết kế của nó, con robot nhỏ này có thể chịu được việc bị một người 120 pound bước lên.

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

Sử Dụng Trong Thế Giới Thực

Các con robot kích cỡ côn trùng như thế này có thể được sử dụng trong các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ hoặc để điều tra và khám phá các môi trường nguy hiểm. Ví dụ, nó có thể được triển khai để tìm kiếm các rò rỉ khí tiềm năng.

Con robot chủ yếu được kết nối, hoặc được cấp nguồn qua một dây điện nhỏ, nhưng cũng có một phiên bản không kết nối hoạt động trên pin trong tối đa 19 phút và 31 mét.

“Một trong những thách thức lớn nhất ngày nay là tạo ra các con robot nhỏ hơn mà vẫn duy trì được sức mạnh và kiểm soát của các con robot lớn hơn,” Lin nói. “Với các con robot lớn hơn, bạn có thể bao gồm một pin lớn và một hệ thống kiểm soát, không vấn đề. Nhưng khi bạn cố gắng thu nhỏ mọi thứ xuống đến một quy mô nhỏ hơn và nhỏ hơn, trọng lượng của các yếu tố đó trở nên khó khăn cho con robot để mang và con robot thường di chuyển rất chậm. Con robot của chúng tôi rất nhanh, khá mạnh, và yêu cầu rất ít năng lượng, cho phép nó mang cảm biến và điện tử trong khi cũng mang một pin.”