Микро-роботы, разработанные исследователями из Технологического института Джорджии, примерно такие же маленькие, как самый маленький муравей в мире. Робот настолько мал, что нет места для источника энергии, такого как батареи. Вот почему вибрации служат им источником энергии - они могут двигаться даже со звуковыми волнами от громкоговорителя.
Крошечный робот из 3D принтера
Микро-роботы состоят из пластиковой пластины, к которой исследователи приклеили пьезоэлектрический привод. Это преобразует вибрации в электрическую энергию, которая ведет робота вперед. Прототип реагирует на разные частоты, поэтому им можно управлять в определенной степени. «Мы работаем над тем, чтобы сделать технологию надежной», - говорит доцент кафедры электротехники и информатики Азаде Ансари. «И у нас есть много идей для возможного использования».
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Микроботы имеют длину около двух миллиметров, ширину 1,8 миллиметра, толщину 0,8 миллиметра и весят около пяти миллиграмм. 3D печать может сделать роботов еще меньше, но при уменьшенной массе сила сцепления между крошечными устройствами и поверхностью может стать очень большой. Может возникнуть проблема в том, что микроботы не отделены от пинцета, которым они были подобраны.
Перемещение с крошечным акустическим динамиком
Вибрации, с помощью которых движутся микро-роботы, могут исходить от пьезоэлектрического вибратора под поверхностью, на которой движутся роботы, от источника ультразвука / сонара или даже от крошечного акустического динамика. Вибрации перемещают пружинящие ножки вверх и вниз и, таким образом, толкают микробота вперед. Каждый робот может быть сконструирован так, чтобы реагировать на различные частоты вибрации, в зависимости от размера ноги, диаметра, конструкции и общей геометрии.
Амплитуда вибраций определяет скорость движения микроботов. И хотя микро-робот настолько мал, он может за четыре секунды перемещаться в четыре раза больше длины своего тела. У некоторых роботов четыре ноги, а у других шесть. Ведущий автор DeaGyu Kim создал сотни крошечных структур, чтобы определить идеальную конфигурацию.
Сделайте микро-роботов управляемыми
Роботы изготавливаются на 3D-принтере с использованием процесса TPP, технологии, которая полимеризует мономерный полимерный материал. Как только часть полимерного блока, пораженная ультрафиолетовым излучением, химически развивается, остальная часть может быть смыта так, чтобы желаемая структура робота была сохранена.
Ансари объясняет: «Производственный процесс еще довольно далек, поэтому мы ищем способы его масштабирования для производства сотен или тысяч микроботов одновременно». Ансари и ее команда работают над тем, чтобы управлять роботами: соедините два немного разных микробота Поскольку каждый из подключенных ботов будет реагировать на разные вибрационные частоты, комбинацией можно управлять, изменяя частоты и амплитуды.
робототехника
Когда робот паркует машину
В будущем исследователи рассматривают возможность разработки микроботов, которые могут прыгать и плавать. Ансари объясняет, что еще они имеют в виду: «Например, мы можем посмотреть на коллективное поведение муравьев и передать то, что мы узнали от них, нашим маленьким роботам. Роботы хорошо себя чувствуют в лабораторных условиях, но нам еще многое предстоит сделать, прежде чем они смогут выйти на улицу ».
Статья с описанием микророботов была принята для публикации в «Журнале микромеханики и микротехники».