Инженеры Северо-Западного университета (частного исследовательского вуза в Чикаго, США) разработали самого маленького в мире шагающего робота с дистанционным управлением, который внешне представляет собой крошечного краба-пикито. Об этом сообщает Science Blog. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Крошечные роботы-крабы шириной всего в полмиллиметра способны сгибаться, извиваться, ползать, ходить, поворачиваться и даже прыгать. Исследование специалистов Northwestern (Северо-Западного университета) по этой разработке было опубликовано в научном журнале Science Robotics. В сентябре прошлого года та же команда исследователей представляла крылатый микрочип, который стал самой маленькой из когда-либо созданных человеком летающих структур.
Исследователи из Чикаго также разработали роботов миллиметрового размера, напоминающих червей, сверчков и жуков. Хотя опубликованные на данный момент итоги разработок носят ознакомительный характер, исследователи считают, что их технология может приблизить отрасль к созданию роботов микроразмера, которые смогут выполнять практические задачи в тесном ограниченном пространстве.
«Робототехника – захватывающая область исследований, а разработка микророботов – перспективная тема для академических исследований. Можно представить микророботов в будущем как своего рода рабочий персонал для ремонта или сборки небольших конструкций или машин в промышленности или как помощников хирурга для очистки закупоренных артерий, остановки внутреннего кровотечения или удаления раковых опухолей, осуществляемых с помощью минимально инвазивных процедур» – сказал Джон А. Роджерс, руководивший экспериментальной работой в Northwestern.
«Наша технология обеспечивает различные способы контролируемого движения и может ходить со средней скоростью половине длины тела в секунду. Этого очень сложно достичь в таких малых масштабах для наземных роботов», – добавил Юнган Хуанг, руководивший в Northwestern теоретической работой.
«Робот-краб» размером меньше блохи приводится в действие без использования сложной аппаратуры, гидравлики или электричества. Вместо этого его работа основана на применении «упругой устойчивости» его тела. Для создания робота исследователи использовали особый сплав с памятью «прежней формы», которую он способен принимать при нагревании.
В работе исследователи использовали сканирующий лазерный луч, чтобы быстро нагреть робота в различных целевых точках на его теле. Тонкое покрытие из стекла при охлаждении упруго возвращает соответствующему участку структуры ее деформированную форму. «Поскольку эти структуры такие крошечные, скорость их охлаждения очень высока. Уменьшение размеров этих роботов позволяет им работать быстрее», – пояснил Роджерс.
По мере того, как робот переходит из одной фазы в другую – деформируется до запомненной формы и обратно, – он создает различные эффекты движений. Дальнейшее направление лазерного сканирования по разным активным точкам определяет разновидности и параметры движения робота. На практике это означает, что сканирование, например, «слева направо» заставляет робота двигаться справа налево.
Чтобы изготовить крошечного «робота-краба», Роджерс и Хуанг обратились к методам, представленным ими еще восемь лет назад. Во-первых, команда изготовила прототипы ходячих «крабов» плоской геометрической формы. Затем они прикрепили эти прекурсоры к слегка растянутой резиновой подложке. Когда эта подложка расслабляется, происходит контролируемый процесс деформаций, который заставляет робота приобретать точно определенные трехмерные формы.
Используя эту методику производства, команда Northwestern смогла разрабатывать роботов различных форм и размеров. Выбор в пользу формы краба-пикито – решение учеников Роджерса и Хуанга. «Студентов вдохновляли и забавляли разнообразные движения крошечных крабов. Это была своего рода творческая прихоть», – отметил Роджерс.