Самый маленький в мире дистанционно управляемый шагающий робот

Исследователи из Северо-Западного университета в Иллинойсе продемонстрировали самого маленького в мире дистанционно управляемого шагающего робота шириной всего полмиллиметра. Такие крошечные машины могут сгибаться, поворачиваться, ползать, ходить, поворачиваться и прыгать без гидравлики или электричества.

Роботы построены с использованием сплавов с памятью формы, которые деформируются при изменении температуры. Тепло в данном случае обеспечивалось лазером, который проходил над роботами, чтобы нагреть сплав. Поскольку они маленького размера, тепло рассеивается очень быстро, что делает их удивительно отзывчивыми даже при частоте до 10 циклов в секунду. Направление лазера определяет направление движения. Команда зафиксировала среднюю скорость движения роботов – половина длины их тела в секунду.

Затем они попробовали несколько различных геометрических конфигураций, в том числе треножные конструкции, которые можно заставить поворачиваться вращая лазер, спиральные конструкции, способные совершать небольшие прыжки, и другие, способные к различным движениям.

Процесс производства довольно интересен – команда изготовила роботов в виде плоских структур, в нагретом состоянии. Затем они приклеили плоские структуры к растянутой резиновой подложке, но только в конечностях. Затем резину расслабили, уменьшив площадь опоры роботов и заставив их подняться с поверхности в процессе контролируемого сгибания, что привело их в трехмерное «охлажденное» положение, после чего можно было нанести стеклянное покрытие для удержания формы до нагрева.

«Робототехника – захватывающая область исследований, а разработка микромасштабных роботов – интересная тема для академических исследований, – сказал профессор материаловедения и инженерии Джон А. Роджерс, который руководил экспериментальной работой. – Вы можете представить микророботов в качестве агентов для ремонта или сборки небольших конструкций или машин в промышленности или в качестве хирургических помощников для очистки закупоренных артерий, остановки внутреннего кровотечения или удаления раковых опухолей – все это в рамках минимально инвазивных процедур». Но чтобы представить роботов в подобных сценариях, необходимо обеспечить целенаправленный лазерный нагрев в крошечных пространствах, для работы в которых они предназначены.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Robotics.

Источник: Robogeek.ru