Rekordně malý a rychlý hmyzí robot

Dva roboti , MiniBug a WaterStrider, jsou dlouzí 8,5 mm, respektive 22 mm a mohou se pohybovat rychlostí přibližně 6 mm za sekundu.

Robot WaterStrider a MiniBug vedle mince. Foto: Bob Hubner/WSU — Robot WaterStrider a MiniBug vedle mince. Foto: *Bob Hubner/WSU*

Tým výzkumníků z Washingtonské státní univerzity vyvinul dva hmyzu podobné roboty s názvem MiniBug a WaterStrider, jak 18. ledna informoval server TechXplore. Jsou to nejmenší, nejlehčí a nejrychleji pracující roboti svého druhu. V budoucnu by tito mikroroboti mohli být využíváni k různým činnostem, jako je umělé opylování, pátrání a záchrana, monitorování životního prostředí, mikrovýroba nebo chirurgie.

MiniBug je dlouhý 8,5 milimetru a váží 8 miligramů, zatímco WaterStrider je dlouhý 22 milimetrů a váží 55 miligramů. Oba se dokáží pohybovat rychlostí přibližně 6 milimetrů za sekundu. I když je to stále pomalejší než přirozený hmyz, je to rychlost ve srovnání s podobně velkými mikroroboty, říká Conor Trygstad, doktorand na Fakultě strojního a materiálového inženýrství a hlavní autor studie. Mravenec o hmotnosti 5 miligramů se může pohybovat rychlostí téměř metr za sekundu.

Klíčem k těmto robotům jsou drobné aktuátory, které jim pomáhají s pohybem. Trygstad použil novou výrobní techniku, aby zmenšil aktuátory na méně než miligram, což je nejmenší velikost, jaká kdy byla vyrobena. „Jsou to nejmenší a nejrychlejší aktuátory, jaké kdy byly pro mikroroboty vyvinuty,“ říká Néstor O. Pérez-Arancibia, profesor na Fakultě strojního a materiálového inženýrství Washingtonské státní univerzity.

Pohony používají slitiny s tvarovou pamětí, které při zahřátí mění tvar. Materiál se nazývá „tvarová paměť“, protože si pamatuje tvar a může se poté vrátit do původního tvaru. Na rozdíl od běžných motorů používaných k pohybu robotů tyto slitiny nemají žádné pohyblivé ani rotující části.

Slitiny s tvarovou pamětí jsou obvykle pro velké pohyby robotů příliš pomalé. Ale pro MiniBug a WaterStrider jsou aktuátory vyrobeny ze dvou drátů ze slitiny s tvarovou pamětí o průměru pouhých 0,025 mm. S malým proudem lze dráty snadno zahřívat a ochlazovat, což umožňuje robotovi mávat ploutvemi nebo pohybovat nohama rychlostí až 40krát za sekundu. V předběžných testech byly aktuátory schopny také zvedat předměty o hmotnosti 150krát větší než jejich vlastní hmotnost.

Thu Thao (podle TechXplore )

Zdrojový odkaz