Vůbec nejmenšího dálkově ovládaného chodícího robota vytvořili inženýři z Northwestern University v americkém státě Illinois. Robot má tvar malého, roztomilého kraba peekytoe.
Malí krabi, kteří jsou asi půl milimetru širocí, se mohou ohýbat, kroutit, lézt, chodit, otáčet se a dokonce i skákat. Kromě toho vědci vytvořili roboty o velikosti milimetru, kteří se podobají palcovým červům, cvrčkům a broukům.
Studie je v tuto chvíli experimentální, ale vědci se domnívají, že jejich technika by mohla posunout pole blíže k vývoji malých robotů. Tito roboti by mohli provádět užitečné úkoly v malých, stísněných oblastech.
Studii nedávno publikovali v časopise Science Robotics. Stejný tým také v září loňského roku odhalil okřídlený mikroprocesor. Jednalo se o nejmenší létající objekt, jaký kdy lidé vytvořili (publikováno na obálce Nature).
Robotika na vzestupu
„Robotika je vzrušující oblast výzkumu a vývoj robotů v mikro měřítku se stalo zábavným tématem pro akademický výzkum,“ řekl John A. Rogers, který vedl experimentální práci. „Můžete si představit mikro roboty jako agenty pro opravu nebo montáž malých konstrukcí a strojů v průmyslu. Dále jako chirurgické asistenty k čištění ucpaných tepen, k zastavení vnitřního krvácení nebo k odstranění rakovinných nádorů. To vše v minimálně invazivních postupech.“
„Naše technologie umožňuje řadu řízených pohybových modalit. Navíc dokáže chodit průměrnou rychlostí poloviny délky svého těla za sekundu,“ dodal Yonggang Huang, který vedl teoretickou práci. „Toho je pro pozemské roboty velmi náročné dosáhnout v tak malém měřítku.“
Rogers, průkopník v oblasti bioelektroniky, je ředitelem Institutu pro bioelektroniku Querreyho Simpsona (QSIB) a profesorem materiálových věd a inženýrství, biomedicínského inženýrství a neurologické chirurgie na Northwestern University Louis Simpson a Kimberly Querrey.
Robot je menší než blecha
Krab, který je menší než blecha, nepohání jej sofistikované stroje, hydraulika ani elektřina. Místo toho je pružná pružnost jeho těla tam, kde spočívá jeho síla.
Výzkumníci použili materiál ze slitiny s tvarovou pamětí pro stavbu robota, který se po zahřátí transformuje do svého „zapamatovaného“ tvaru. V tomto případě vědci robota rychle zahřáli na několika cílených místech po celém těle pomocí skenovaného laserového paprsku. Po ochlazení tenká vrstva skla pružně obnoví zdeformovaný tvar příslušné součásti konstrukce.
Jak se robot mění z jedné fáze do druhé, deformuje se do zapamatovaného tvaru a zase zpět. Nejen, že laser dálkově ovládá robota, aby jej aktivoval, ale směr laserového skenování také určuje směr chůze robota. Například skenování zleva doprava způsobí, že se robot pohybuje zprava doleva.
„Protože jsou tyto struktury tak malé, rychlost ochlazování je velmi rychlá,“ vysvětlil Rogers. „Ve skutečnosti zmenšení velikosti těchto robotů umožňuje jejich rychlejší běh.“
Při výrobě takového malého tvora se Rogers a Huang obrátili na techniku, kterou představili před osmi lety. Jde o metodu montáže vyskakovacích oken inspirovanou dětskou vyskakovací knížkou.
Nejprve tým vyrobil prekurzory struktur kráčejících krabů v plochých, rovinných geometriích. Poté tyto prekurzory nalepili na mírně natažený pryžový substrát. Když se napnutý substrát uvolní, dojde k řízenému procesu vybočení, který způsobí, že krab „vyskočí“ do přesně definovaných trojrozměrných forem.
Výrobní metoda
S touto výrobní metodou by Northwestern tým mohl vyvinout roboty různých tvarů a velikostí. Tak proč peekytoe krab? Za to můžeme poděkovat Rogersovým a Huangovým studentům.
„S těmito montážními technikami a materiálovými koncepty můžeme postavit chodící roboty téměř jakékoli velikosti nebo 3D tvarů,“ řekl Rogers. „Ale studenti se cítili inspirovaní a pobavení pohyby malých krabů do stran. Šlo o kreativní rozmar.“
Zdroje: scitechdaily, Top Nosiče
