Два робота-насекомых, мини-жучок и водомерка, разработанные в Университете штата Вашингтон, являются самыми маленькими, легкими и быстрыми полнофункциональными микророботами, когда-либо созданными.
Эти крайне маленькие роботы могут найти применение в различных областях, таких как искусственное опыление, поиск и спасение, мониторинг окружающей среды, микропроизводство или роботизированная хирургия. В соответствующем докладе, представленном на Международной конференции Общества робототехники и автоматизации IEEE по интеллектуальным роботам и системам, указано, что вес мини-жучка составляет восемь миллиграммов, а водомерки — 55 миллиграммов. Оба робота способны перемещаться со скоростью около шести миллиметров в секунду.
Конор Тригстад, аспирант Школы машиностроения и материаловедения, являющийся главным автором исследования, отмечает:
Это довольно быстро по сравнению с другими микророботами такого размера, хотя они все еще уступают своим биологическим аналогам. Например, муравей обычно весит до пяти миллиграммов и может двигаться со скоростью почти метр в секунду.
Ключом к эффективности крошечных роботов являются их микроскопические приводы, которые обеспечивают их движение. Тригстад использовал новую технологию производства, чтобы уменьшить размер привода до уровня менее одного миллиграмма, что является самым маленьким размером привода, когда-либо созданным.
Нестор О. Перес-Арансибия, доцент кафедры Флаэрти в Школе машиностроения и материаловедения WSU, руководивший проектом, добавляет:
Эти приводы являются самыми маленькими и быстрыми из когда-либо разработанных для микроробототехники.
Приводы используют сплав с памятью формы, который способен менять свою форму при нагревании. Этот материал называется "сплав с памятью формы", потому что он запоминает свою исходную форму и возвращается к ней. В отличие от обычных двигателей, которые приводят в движение роботов, эти сплавы не имеют движущихся или вращающихся частей.
С механической точки зрения они очень прочные. Разработка таких легких приводов открывает новые возможности в микроробототехнике.
Обычно сплавы с памятью формы не используются для крупномасштабных движений роботов из-за их низкой скорости. Однако в случае роботов от WSU приводы состоят из двух маленьких проволок сплава с памятью формы диаметром 1/1000 дюйма. Подача небольшого тока в эти проволоки позволяет им быстро нагреваться и охлаждаться, что позволяет роботам взмахивать лапками или двигать ногами со скоростью до 40 раз в секунду. В ходе предварительных испытаний привод смог поднять вес, превышающий его собственный вес более чем в 150 раз.
По сравнению с другими технологиями движения роботов, используемыми в настоящее время, технология SMA требует гораздо меньше энергии или тепла для работы.
