Čínski vedci vytvárajú mokro-robotické tvarovanie

Podľa výskumného tímu z univerzity Tsinghua môže robot merať 9 centimetrov a hmotnosť 25 gramov s hmotnosťou flexibilne na zemi a vo vzduchu s najvyššou rýchlosťou až 1,6 metra za sekundu na zemi.

Výskumný tím nedávno vyvinul malú mierku v tvare tenkých filmov, ktorý umožňuje mikrorobotom neustále transformovať svoj tvar a „zámok“ na špecifické konfigurácie-podobne ako transformátor-zvyšuje ich schopnosť prispôsobiť sa rôznym prostrediam.

Ovládač je zariadenie s kontrolovateľnou schopnosťou morfujúcou tvarom a slúži ako „srdce“ mikrorobotu.

Vedci využili tento ovládač spolu so stratégiou dizajnu inšpirovanej Lego, vedci v literatúre vytvorili najmenšiu a najľahšiu neviazanú mikrorobot suchozemských látok na svete.

Robot sa skladá z niekoľkých komponentov vrátane ovládačov, rotorov, motorov, riadiacich modulov a lítiovej batérie, Zhang Yihui, profesorka zo školy leteckého inžinierstva a štátneho kľúčového laboratória flexibilnej elektronickej technológie na univerzite Tsinghua, ktorý viedol výskumný tím, informoval v nedeľu v nedeľu.

Zhang vysvetlil, že ovládač s morfovaním ovládateľného tvaru umožňuje rotorom transformovať sa na kolesá, keď robot pristane na zemi.

Tím poznamenal, že umožnenie robotom chodiť, bežať, skákať, lietať, stúpať a zamknúť do akéhokoľvek tvaru, je rozhodujúce pre rozšírenie ich aplikačných scenárov. Uvádza sa, že súčasné malé akcie do veľkosti do piatich centimetrov sa vo všeobecnosti snažia dosiahnuť morfovanie a blokovanie nepretržitého tvaru, čo vážne obmedzilo miniaturizáciu a nezvratnú kontrolu multimodálnych robotov.

Výskumný tím na základe inovácií v dizajne synergického materiálu, nezávisle vyvinul miniatúrny ovládač tak malý ako niekoľko milimetrov. Ako „morfiabilný exoskelet“ môže integrovať funkčné komponenty, ako sú senzory a motory, čo umožňuje vytváranie zložitých robotických systémov.

Zhang poznamenal, že vývoj robota, ktorý je kompaktný, ľahký, bezdrôtovo ovládaný a schopný zložitej morfovania tvaru je mimoriadne ťažké. Nový ovládač má vynikajúcu schopnosť morfovania a blokovania tvaru. Môže byť elektricky ovládaný tak, aby sa nepretržite deformoval do akéhokoľvek požadovaného tvaru a potom „uzamknul“ deformovanú konfiguráciu – niečo, čo bolo ťažké dosiahnuť s predchádzajúcimi malíkovými ovládačmi.

Neprítomný mikrorobot s pozemskými vrstvami zostavenými pomocou ovládača môže prebiehať a preletieť transformáciami tvaru, čo demonštruje agilné pohyby.

Tím navyše použil viac ako 10 ovládačov na vytvorenie miniatúrneho „transformátora“, ktorý stojí 4,5 centimetrov vysoký a váži iba 0,8 gramu.

Zhang uviedol, že výskum ponúka nové nápady a trasy k rozvoju miniatúrnych robotov. V budúcnosti by sa takéto neviazané suchozemské aeriálne mikroroboty mohli použiť v scenároch, ako je diagnostika a údržba porúch zariadenia, ako aj geologické a kultúrne prieskum pamiatky, čo potenciálne nahradí ľudí v zložitom a nebezpečnom prostredí.

Miniatúrny ovládač sa môže použiť aj v bioelektronických zariadeniach, čo umožňuje vývoj nasaditeľných implantovateľných zdravotníckych pomôcok a haptických rozhraní spätnej väzby pre aplikácie virtuálnej reality (VR) a rozšírenej reality (AR).

Zhang vysvetlil, že vďaka svojej kontrolovateľnej deformácii sa miniatúrny ovládač môže aplikovať pri vývoji vaskulárnych stentov, ktoré môžu otvoriť oblasti v krvných cievach, keď sú umiestnené vo vnútri a umožňujú lepší prietok krvi.

Výskum bol uverejnený v recenzovanom medzinárodnom vedeckom časopise Nature Machine Intelligence Intelligence Intelligence (Peking Time).

Tento článok pôvodne publikoval Global Times.