Αυτά τα μικρορομπότ εμπνεύστηκαν από mini-bugs και water striders

Η θεωρία

του

σχεδιασμού πίσω από ένα ζευγάρι

μι

κροσκοπικών όμποτ εμπνευσμένων από

έντομα

μπορεί μια μέρα να βρει το δρόμο της στην περιβαλλοντική παρακολούθηση, τις χειρουργικές διαδικασίες, καθώς και τις αποστολές έρευνας και διάσωσης – ενώ, σύμφωνα με πληροφορίες, σημειώνει ρεκόρ στη διαδικασία. Σχεδιασμένα σύμφωνα με ένα mini-bug και ένα water strider, τα δύο bot ζυγίζουν αντίστοιχα οκτώ και 55 χιλιοστόγραμμα και μπορεί να χαρακτηρίζουν τα «μικρότερα, ελαφρύτερα και ταχύτερα πλήρως λειτουργικά» μικρορομπότ στον κόσμο, σύμφωνα με

Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον

.

Αναπτύχθηκε από μια ομάδα ερευνητών WSU και παρουσιάστηκε πρόσφατα στο

Διεθνές συνέδριο της IEEE Robotics and Automation Society on Intelligent Robots and Systems

, η νεανικότητα των ρομπότ οφείλεται σε

μεγάλο

βαθμό στους νέους ενεργοποιητές κίνησης τους που ζυγίζουν λιγότερο από ένα χιλιοστόγραμμο ο καθένας. Για την κατασκευή των εξαρτημάτων, μια ομάδα με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή μηχανικής Néstor O. Pérez-Arancibia βασίστηκε σε ένα υλικό γνωστό ως κράμα μνήμης σχήματος. Αν και τα κράματα μνήμης σχήματος αλλάζουν μορφή όταν θερμαίνονται, μπορούν να «θυμηθούν» τα αρχικά τους σχήματα και να επιστρέψουν σε αυτά μετά την ψύξη. Εξαιτίας αυτού, τα δύο micro-bots δεν απαιτούν τυπικούς κινητήρες και επομένως δεν χρειάζονται ογκώδη κινούμενα μέρη.

[Related:


Bat-like echolocation could help these robots find lost people


.]

Τόσο οι ενεργοποιητές ρομπότ mini-bug όσο και water strider αποτελούνται ο καθένας από δύο κράμα μνήμης σχήματος, καλώδια πλάτους 1/1000 ιντσών. Μικρά ηλεκτρικά ρεύματα θερμαίνουν και ψύχουν τα καλώδια, επιτρέποντας στους ενεργοποιητές να κινούν τα πτερύγια ή τα άκρα τους τόσο γρήγορα όσο 40 φορές το δευτερόλεπτο, ενώ ταυτόχρονα σηκώνουν πάνω από 150 φορές το βάρος τους.

«Είναι πολύ μηχανικά υγιείς. Η ανάπτυξη του πολύ ελαφρού ενεργοποιητή ανοίγει νέες σφαίρες στη μικρορομποτική», εξήγησε ο Conor Trygstad, διδακτορικός φοιτητής μηχανολογίας και μηχανικής υλικών και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Πρόσφατα φώτα της δημοσιότητας του WSU

.

Όμως, παρόλο που τα ρομπότ είναι εντυπωσιακά σε σύγκριση με τα μηχανικά συνομήλικά τους, το ζευγάρι «ακόμα [lag] πίσω από τους βιολογικούς τους συγγενείς», παραδέχτηκε ο Trygstad.

Και οι δύο μηχανές μπορούν επί του παρόντος να διασχίσουν το περιβάλλον τους με περίπου έξι χιλιοστά το δευτερόλεπτο. Ένα μυρμήγκι πέντε χιλιοστών, συγκριτικά, επιταχύνει περίπου ένα μέτρο το δευτερόλεπτο. Μέρος αυτού του περιορισμού οφείλεται στα σχέδια των μικρο-ρομπότ – το ρομπότ water strider μπορεί να χτυπήσει τα άκρα του για να προωθηθεί πάνω στο νερό, αλλά η φυσική του έμπνευση χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα τα πόδια του για να κωπηλατεί για να κινηθεί πολύ πιο γρήγορα. Προς το παρόν, τα ρομπότ απαιτούν επίσης ενσύρματες πηγές ενέργειας, αποτρέποντας έτσι σοβαρά οποιεσδήποτε πραγματικές υλοποιήσεις προς το παρόν.

Πηγαίνοντας προς τα εμπρός, ωστόσο, η ομάδα σκοπεύει να μιμηθεί άλλα είδη ζωύφιου, ενώ παράλληλα θα δημιουργήσει μια νέα

επα

νάληψη δρομέα νερού ικανή να εναλλάσσεται μεταξύ της κίνησης πάνω στο νερό και κάτω από την επιφάνειά του. Η στήριξη στην καταλυτική καύση ή η ενσωμάτωση μικρών μπαταριών θα μπορούσε επίσης να αυξήσει σημαντικά τη χρησιμότητα και το εύρος χρήσης των ρομπότ. Εάν τα πρωτοποριακά σχέδια συνεχίσουν να βελτιώνονται, παρόμοια μικρορομπότ θα μπορούσαν κάποια μέρα να αναπτυχθούν για να παρακολουθούν δυσπρόσιτα ή επικίνδυνα περιβάλλοντα, να βοηθήσουν σε μικροσκοπικές τεχνικές κατασκευής και χειρουργικές διαδικασίες, ακόμη και να βοηθήσουν τις προσπάθειες τεχνητής επικονίασης.