Най-малкият ходещ робот с дистанционно управление използва сплав с памет на формата

Сподели

Изследователи от Северозападния университет в Илинойс демонстрираха най-малкия в света дистанционно управляван ходещ робот, широк само половин милиметър. Такива малки машини могат да се огъват, усукват, пълзят, вървят, въртят и скачат без хидравлика или електричество.

Роботите са изградени от сплави с памет на формата, които след това се деформират в желаната форма. Нагряването на тези сплави ги кара да се връщат в първоначалната си форма и тънко покритие от стъкло е в състояние да ги върне еластично обратно в деформираните им форми, когато топлината се отстрани.

Топлината в този случай се доставя от сканиращ лазер, който преминава над раците, за да загрее сплавта. Тъй като са толкова малки, топлината се разсейва изключително бързо, което ги прави изненадващо отзивчиви дори при до 10 цикъла в секунда. Посоката на сканиращия лазер определя посоката на движение – сканирайте надясно, а раците вървят надясно – просто поради времето на задействане на крака. Екипът ги часове със средна скорост от половината дължина на тялото им в секунда.

С ширина само половин милиметър, тези раци могат да се движат със скорост от половината дължина на тялото си в секунда

Северозападен университет

След това те опитаха някои различни геометрии, включително структури на триножник за ходене по вода, които могат да бъдат предизвикани да се въртят чрез завъртане на сканиращия лазер, навиващи се структури, способни да правят малки скокове, и други, способни на усукване и други движения.

Производственият процес е доста завладяващ – екипът изработи роботите като плоски структури, това е тяхното нагрято състояние. След това те залепиха плоските структури върху опънат гумен субстрат, но само в точките на краката. След това гумата беше отпусната, свивайки отпечатъка на роботите и ги карайки да изскочат от повърхността в контролиран процес на изкривяване, който ги постави в техните окончателни, триизмерни „охладени“ позиции, където може да се нанесе стъкленото покритие, за да ги задържат. във форма до загряване.

„Роботиката е вълнуваща област на изследване и разработването на микромащабни роботи е забавна тема за академични изследвания“, каза професорът по материалознание и инженерство Джон А. Роджърс, който ръководи експерименталната работа. „Можете да си представите микророботи като средства за ремонт или сглобяване на малки структури или машини в индустрията или като хирургически помощници за изчистване на запушени артерии, за спиране на вътрешно кървене или за елиминиране на ракови тумори – всичко това при минимално инвазивни процедури.

Малките същества са произведени по техника, вдъхновена от детските изскачащи книжки
Малките същества са произведени по техника, вдъхновена от детските изскачащи книжки

Северозападен университет

Разбира се, представянето им като такива изисква от нас да си представим как човек може да получи целево лазерно нагряване в малките пространства, в които са предназначени да работят – перспектива, която няма да бъде проста в тялото. Така че има още много работа за вършене.

О, и защо раци? „С тези техники за сглобяване и концепции за материали можем да изградим ходещи роботи с почти всякакви размери или 3D форми“, каза Роджърс. „Но учениците се чувстваха вдъхновени и забавни от страничните пълзящи движения на малки раци. Това беше творческа прищявка.”

Изследването е достъпно в списанието Научна роботика.

Източник: Северозападен университет



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели