Группа исследователей из Института интеллектуальных систем им. Макса Планка (MPI-INF) в Саарбрюккене (Германия) совместно с коллегами из Харбинского технологического института в КНР разработала миниатюрную коробку передач с приводом, предназначенную для увеличения мощности микророботов. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
В течение последних нескольких лет ученые работали над созданием крошечных роботов, которых можно было бы вводить в тело человека для проведения медицинских процедур. Такие микророботы слишком малы, чтобы нести собственную силовую установку, поэтому ими необходимо управлять извне – чаще всего с помощью внешнего электромагнитного поля.
К сожалению, по мере того, как роботы становятся все миниатюрней, их мощность уменьшается – в силу дефицита имеющейся массы. В новой разработке исследователи из Китая и Германии нашли способ увеличить мощность микророботов с помощью столь же миниатюрной коробки передач, используя встроенные в нее продуманные функции, в том числе эластичные компоненты и механические связи.
Чтобы использовать коробку передач, микророботы должны быть сконструированы таким образом, чтобы полностью сохранить свою функциональность. Например, комбинируя эластичные компоненты с механическими связями, пружинообразная энергия может создавать давление, а затем высвобождать его сразу. Механические связи служат для удержания упругих компонентов на месте до тех пор, пока не придет время высвободить энергию.
Чтобы проверить свою идею, исследователи MPI-INF построили коробчатые конструкции с эластичными стенками, которые медленно сжимались коробкой передач, когда на нее воздействовало магнитное поле. Механическая связь удерживала стены на месте, позволяя нарастать давлению. Когда достигалось определенное давление, стены освобождались, толкая робота в нужном направлении.
Чтобы создать робота, несколько коробчатых конструкций соединили вместе. Используя этот подход, исследователи смогли создать роботов лебедочного типа, способных поднимать до 103 граммов, или «прыгунов», быстро преодолевающих расстояния до 119 миллиметров. Для своих тестовых моделей микророботов специалисты также создали гусеницы и фиксаторы.