หุ่นยนต์แมลงขนาดเล็กและเร็วที่ทำลายสถิติ

หุ่นยนต์ ทั้งสองตัวคือ MiniBug และ WaterStrider มีความยาว 8.5 มม. และ 22 มม. ตามลำดับ และสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 6 มม. ต่อวินาที

หุ่นยนต์ WaterStrider และ MiniBug อยู่ข้างเหรียญ ภาพโดย Bob Hubner/WSU — หุ่นยนต์ WaterStrider และ MiniBug อยู่ข้างเหรียญ ภาพโดย *Bob Hubner/WSU*

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยรัฐวอชิงตันได้พัฒนาหุ่นยนต์คล้ายแมลงสองตัวชื่อ MiniBug และ WaterStrider ตามรายงานของ TechXplore เมื่อวันที่ 18 มกราคม หุ่นยนต์เหล่านี้มีขนาดเล็กที่สุด เบาที่สุด และทำงานได้รวดเร็วที่สุดในกลุ่มหุ่นยนต์ประเภทนี้ ในอนาคต หุ่นยนต์ขนาดเล็กเหล่านี้อาจนำไปใช้ในกิจกรรมต่างๆ ได้หลากหลาย เช่น การผสมเกสรเทียม การค้นหาและกู้ภัย การตรวจสอบสภาพแวดล้อม การผลิตขนาดเล็ก หรือการผ่าตัด

MiniBug มีความยาว 8.5 มิลลิเมตร และหนัก 8 มิลลิกรัม ขณะที่ WaterStrider มีความยาว 22 มิลลิเมตร และหนัก 55 มิลลิกรัม ทั้งสองสามารถเคลื่อนที่ได้ประมาณ 6 มิลลิเมตรต่อวินาที แม้จะยังช้ากว่าแมลงตามธรรมชาติ แต่ก็ถือว่าเร็วเมื่อเทียบกับไมโครโรบอตที่มีขนาดใกล้เคียงกัน Conor Trygstad นักศึกษาปริญญาเอกจากคณะวิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุ และหัวหน้าทีมวิจัยกล่าว มดที่มีน้ำหนัก 5 มิลลิกรัมสามารถเคลื่อนที่ได้เกือบหนึ่งเมตรต่อวินาที

กุญแจสำคัญของหุ่นยนต์เหล่านี้คือแอคชูเอเตอร์ขนาดเล็กที่ช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่ได้ Trygstad ได้ใช้เทคนิคการผลิตแบบใหม่เพื่อย่อแอคชูเอเตอร์ให้เหลือน้อยกว่าหนึ่งมิลลิกรัม ซึ่งเล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมา “นี่คือแอคชูเอเตอร์ที่เล็กที่สุดและเร็วที่สุดที่เคยพัฒนามาสำหรับไมโครโรบอต” เนสเตอร์ โอ. เปเรซ-อารันซิเบีย ศาสตราจารย์ประจำคณะวิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุ มหาวิทยาลัยรัฐวอชิงตัน กล่าว

ตัวกระตุ้นใช้โลหะผสมที่จดจำรูปร่าง ซึ่งจะเปลี่ยนรูปร่างเมื่อได้รับความร้อน วัสดุนี้เรียกว่า "โลหะผสมที่จดจำรูปร่าง" เนื่องจากสามารถจดจำรูปร่างและสามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้ โลหะผสมเหล่านี้แตกต่างจากมอเตอร์ทั่วไปที่ใช้ในการขับเคลื่อนหุ่นยนต์ ตรงที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวหรือหมุนได้

โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมที่มีหน่วยความจำรูปทรงจะเคลื่อนไหวช้าเกินไปสำหรับการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ แต่สำหรับ MiniBug และ WaterStrider ตัวกระตุ้นทำจากลวดโลหะผสมที่มีหน่วยความจำรูปทรงสองเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.025 มม. ด้วยกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย ลวดเหล่านี้สามารถให้ความร้อนและความเย็นได้อย่างง่ายดาย ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถกระพือครีบหรือขยับขาได้ด้วยความเร็วสูงสุดถึง 40 ครั้งต่อวินาที ในการทดสอบเบื้องต้น ตัวกระตุ้นยังสามารถยกวัตถุที่มีน้ำหนักมากกว่าน้ำหนักตัวถึง 150 เท่าได้อีกด้วย

Thu Thao (อ้างอิงจาก TechXplore )

ลิงค์ที่มา