Mennyire rázza ki a hideg a kicsi és gyors robotrovar gondolatától?

Ismerje meg a valaha kifejlesztett legkisebb és leggyorsabb robotrovarokat

A robotika terén elért minden előrelépés ellenére a rovarszerű robotok megalkotása nagy kihívást jelent. Az ilyen kisméretű robotrovarok hasznosak lehetnek a környezeti beporzástól kezdve a keresési és mentési feladatokig. Az ilyen méretű, mechanikailag egészséges robotok létrehozása azonban nem könnyű feladat. A kutatók most a természetből merítenek ihletet, amelyek a kis robotok új generációit inspirálhatják.

Megmozgatni ezeket a robotrovarokat

Az IEEE Robotics and Automation Society intelligens robotokkal és rendszerekkel foglalkozó nemzetközi konferenciáján a Washingtoni Állami Egyetem kutatói bemutattak egy mindössze nyolc milligramm súlyú mini bogarat és egy 55 milligramm súlyú molnárpoloskát. 

Mindkettő másodpercenként körülbelül hat milliméteres sebességgel képes mozogni.

Ez első hallásra talán nem hangzik túl gyorsnak, de valószínűleg ez a leggyorsabb ilyen típusú robot, amelyet valaha terveztek; ráadásul több alkalmazáshoz is elég fürge.

Ismerje meg a valaha kifejlesztett legkisebb és leggyorsabb robotrovarokat
Fotó: WSU Photo Services

A többi, ilyen méretű mikro-robotokhoz képest gyorsnak számít, bár még mindig elmarad biológiai rokonaiktól

 – mondta Conor Trygstad, a Gépészmérnöki és Anyagmérnöki Kar PhD-hallgatója, a munka vezető szerzője a ZME Science online tudományos portálnak. – Egy hangya jellemzően legfeljebb öt milligramm súlyú, és másodpercenként csaknem egy métert képes megtenni.

Az ilyen típusú robotok kulcsa az úgynevezett aktuátor. Ezek olyan eszközök, amelyeket arra terveztek, hogy egy energiaformát mechanikus mozgássá alakítsanak át egy rendszer vagy mechanizmus vezérlése érdekében. 

Az elektromos aktuátorok elektromos energiát alakítanak át mozgássá, míg a hidraulikus aktuátorok folyadéknyomást, a pneumatikus aktuátorok pedig sűrített levegőt használnak. 

Mindezek alapvető alkotóelemnek számítanak a robotikában, az autóiparban, az ipari gépekben és a repülőgép- és űrtechnikai rendszerekben.

 

A legkisebbek és leggyorsabbak ma a világon

A szakemberek ezúttal egy speciális gyártási technikát alkalmaztak, hogy elkészítsék az ember által jelenleg ismert legkisebb működtető elemeket. Ez a lenyűgöző innováció tette lehetővé, hogy ilyen kicsi robotokat építsenek.

Az aktuátorok középpontjában egy alakmemória ötvözetnek nevezett anyag áll. 

Lényegében ez az anyag „emlékszik” egy formára és a hőmérséklet változása esetén visszatér az említett alakhoz. Az aktuátorok nem rendelkeznek motorral vagy mozgó alkatrészekkel. Ehelyett nagyon kis áram fűti, miközben a szárnycsapkodást imitálja. Az előzetes tesztek szerint a robotok másodpercenként negyvenszer voltak képesek csapkodni a szárnyukkal, és a súlyuk százötvenszeresét tudták felemelni.

A WSU által létrehozott robotot egy érme mellé helyezve szemlélti a méretét
Fotó: WSU

Ezek a legkisebbek és leggyorsabbak, amelyeket valaha mikrorobotikához kifejlesztettek 

– mutatott rá Néstor O. Pérez-Arancibia, a WSU Gépész- és Anyagmérnöki Karának Flaherty docense, aki a projektet vezette. – Mechanikailag nagyon jól működnek, a nagyon könnyű aktuátor kifejlesztése új területeket nyithat meg a mikro-robotika területén

A kutatók most más típusú robotokat vizsgálnak, amelyek képesek önállóan, önállóan, tápegység nélkül mozogni. Úgy vélik, ez elengedhetetlen és alapvető lépés lesz a robotok tényleges bevetése előtt.