Pieni robotti kävelee kuin rapu

Northwestern Universityn insinöörit ovat kehittäneet kaikkien aikojen pienimmän kauko-ohjattavan kävelevän robotin. Kirppua pienempi robotti voi kävellä, taipua, vääntyä, kääntyä ja hypätä.

Tutkijat kehittivät myös millimetrin kokoisia robotteja, jotka muistuttavat matoja, sirkkoja ja kovakuoriaisia.

Vaikka työ on tässä vaiheessa enemmän tutkivaa, tutkijat uskovat, että heidän teknologiansa saattaa tuoda alaa lähemmäksi mikrokokoisten robottien toteuttamista, jotka voivat suorittaa käytännön tehtäviä tiukasti suljetuissa tiloissa.

Viime syyskuussa sama tiimi esitteli siivekkään mikrosirun, joka oli kaikkien aikojen pienin ihmisen valmistama lentävä rakennelma.

"Robotiikka on jännittävä tutkimusala, ja mikromittakaavaisten robottien kehittäminen on hauska aihe akateemiseen tutkimiseen", sanoo John A. Rogers, joka johti kokeellista työtä. "Voit kuvitella mikrorobotteja välineiksi, jotka korjaavat tai kokoavat pieniä rakenteita tai koneita teollisuudessa tai kirurgisina avustajina tukkeutuneiden valtimoiden puhdistamiseen, sisäisen verenvuodon pysäyttämiseen tai syöpäkasvaimien eliminoimiseen – kaikki minimaalisesti invasiivisissa toimenpiteissä."

"Teknologiamme mahdollistaa erilaisia ohjattuja liikemuotoja ja pystyy kävelemään keskimäärin puolet kehon pituudesta sekunnissa", lisäsi teoreettista työtä johtanut Yonggang Huang. "Tämä on erittäin haastavaa saavuttaa niin pienessä mittakaavassa maanpäällisille roboteille."

Robottiravun käyttövoiman lähde voima piilee sen kehon elastisessa joustavuudessa eli hallitussa mekaanisessa nurjahduksessa.

Rakentamiseen tutkijat käyttivät muotonsa muistavaa metalliseosmateriaalia, joka muuttuu "muistettuun" muotoonsa kuumennettaessa. Tässä tapauksessa tutkijat käyttivät lasersädettä lämmittämään robottia nopeasti eri kohdissa sen kehoa. Ohut lasipinnoite palauttaa elastisesti vastaavan rakenteen osan epämuodostuneeseen muotoonsa jäähtyessään.

Kun robotti siirtyy vaiheesta toiseen - muotoutuu muistiin ja takaisin - se luo liikkumista. Sen lisäksi, että laser kauko-ohjaa robottia aktivoidakseen sen, laserin suunta määrittää myös robotin kävelysuunnan. Esimerkiksi skannaus vasemmalta oikealle saa robotin liikkumaan oikealta vasemmalle.

"Koska nämä rakenteet ovat niin pieniä, jäähtymisnopeus on erittäin nopea", Rogers selitti. "Itse asiassa näiden robottien koon pienentäminen mahdollistaa niiden juoksemisen nopeammin."

"Näiden kokoonpanotekniikoiden ja materiaalikonseptien avulla voimme rakentaa kävelyrobotteja melkein minkä kokoisina tai 3D-muotoisina", Rogers kertoo. "Mutta oppilaat innostuivat ja huvittuivat pienten rapujen sivuttain ryömivistä liikkeitä. Se oli luova päähänpisto.”

Aiheesta aiemmin:

Tuulen lennättämä mikrosiruanturi

Molekyylirobotit parveutuvat yhteistyöhön