Ingenjörer vid Northwestern University har utvecklat den minsta fjärrstyrda gåroboten någonsin – och den kommer i form av en liten peekytoe-krabba.
Bara en halv millimeter bred kan de små krabbor böja sig, vrida sig, krypa, gå, vända och till och med hoppa. Forskare har också utvecklat millimeterstora robotar som liknar tummaskar, syrsor och skalbaggar. Även om forskningen är utforskande i detta skede, tror forskarna att deras teknologi kan föra fältet närmare realisering av robotar i mikrostorlek som kan utföra praktiska uppgifter i trånga utrymmen.
“Du kan föreställa dig mikrorobotar som agenter för att reparera eller montera små strukturer eller maskiner inom industrin, eller som kirurgiska assistenter för att rensa tilltäppta artärer, stoppa inre blödningar eller ta bort cancertumörer – allt i minimalt invasiva procedurer”, säger John A. .Rogers, som övervakade försöksarbetet.
“Vår teknik möjliggör olika modaliteter av kontrollerad förflyttning och kan gå med en medelhastighet av halva kroppslängden per sekund”, tillade han Yonggang Huang , som övervakade det teoretiska arbetet. “Detta är mycket svårt att uppnå i så liten skala för markrobotar.”
Krabban är mindre än en loppa och drivs inte av komplex hårdvara, hydraulik eller elektricitet. Istället ligger hans styrka i kroppens elastiska elasticitet. För att konstruera roboten använde forskarna ett legeringsmaterial med formminne som förvandlas till sin “kom ihåg” form när den värms upp. I det här fallet använde forskarna en skannad laserstråle för att snabbt värma roboten på olika målplatser på kroppen. En tunn beläggning av glas återställer elastiskt motsvarande del av strukturen till dess deformerade form vid kylning.
När roboten rör sig från en fas till en annan – deformerad till en memorerad form och tillbaka igen – skapar den rörelse. Lasern fjärrstyr inte bara roboten för att aktivera den, utan laserskanningsriktningen bestämmer robotens gångriktning. Scanning från vänster till höger gör till exempel att roboten rör sig från höger till vänster.
“Eftersom dessa strukturer är så små, är kylningshastigheten mycket snabb,” förklarade Rogers. “Faktum är att genom att krympa storleken på dessa robotar kan de arbeta snabbare.”
För att producera en så liten varelse vände sig Rogers och Huang till en teknik som de introducerade för åtta år sedan – en metod för att sätta ihop popup-fönster inspirerade av en popup-barnbok.
Först tillverkade teamet föregångare till de gående krabbastrukturerna i plana, plana geometrier. De limmade sedan dessa prekursorer på ett lätt sträckt gummisubstrat. När det sträckta substratet slappnar av sker en kontrollerad dislokationsprocess som får krabban att “poppa” till exakt definierade tredimensionella former.
Med denna tillverkningsmetod kan Northwestern-teamet utveckla robotar i olika former och storlekar. Så varför Peekito Crab? Vi kan tacka Rogers och Huangs elever för detta.
“Med dessa monteringstekniker och materialkoncept kan vi bygga gående robotar av nästan vilken storlek eller 3D-form som helst,” sa Rogers. ”Men eleverna kände sig inspirerade och roade av de små krabbornas kryprörelser i sidled. Det var ett kreativt trick.”
Video
Källa
Mer från SAE Media Group
https://www.techbriefs.com/component/content/article/1586-tb/insiders/md/stories/46162-tiny-robotic-crab-is-smallest-ever-remote-controlled-walking-robot?Itemid= 690
