Робот-хлебарка от ново поколение – мъничък, но могъщ

Този мъничък робот все още не може да се покатери по водопровода, но може да бяга, да скача, да носи тежки товари и да се завърта много бързо. Озаглавен HAMR-JR, този микроробот, разработен от изследователи от Харвардската школа Джон А. Полсън за инженерно-приложни науки (SEAS) и Института за биологично инженерство Харвард Уайс, е полумащабна версия на микроробота от Харвард или HAMR.

С внушителните си размери, колкото стотинка, HAMR-JR може да извършва почти всички подвизи на предшественика си в по-големи мащаби, което го прави един от най-сръчните микророботи до момента.

„Повечето роботи от този мащаб са доста прости и демонстрират само основна мобилност“, казва Каушик Джаярам, ​​бивш докторант в SEAS и Уайс и първи автор на статията. „Показахме, че не е нужно да се жертва сръчност, нито да се правят компромиси с размера.“

В момента Джаярам е асистент-професор в Университета на Колорадо, Боулдър.

Изследването бе представено практически на Международната конференция по роботика и автоматизация (ICRA 2020).


РЕКЛАМА:

***

Един от големите въпроси, свързани с това изследване, беше дали процеса на производство, използван за изграждането на предишни версии на HAMR и други микроботи, включително RoboBee, може да се използва за изграждане на роботи в множество мащаби – от малки хирургични ботове до мащабни индустриални роботи.

PC-MEMS (съкратено от платки с микроелектромеханични системи) е процес на производство, при който компонентите на робота са изрязани в двуизмерен лист (2D) и след това поставени в своята 3D структура. За да създадат HAMR-JR, изследователите са свили дизайна на 2D листа на робота – заедно със задвижващите механизми и бордовата схема – за да пресъздадат по-малък робот със същите функции.

„Най-прекрасната част от това упражнение е, че не трябваше да променяме нищо по предишния дизайн“, каза Джаярам. „Доказахме, че този процес може да бъде приложен към всяко устройство с различни размери.“

HAMR-JR е с 2.25 сантиметра дължина на тялото и тежи около 0.3 грама – малка част от теглото на една монета. Той може да се движи с около 14 дължини на тялото в секунда, което го прави не само един от най-малките, но и един от най-бързите микророботи.

Намаляването на размерите променя някои от принципите, управляващи неща като дължина на стъпалото и скованост на ставите, затова изследователите са разработили модел, който може да прогнозира показатели за локомоция като скорост на движение, сила на краката и способност за поемане на товар въз основа на целевия размер. След това моделът може да се използва за проектиране на система с необходимите спецификации.

„Този ​​нов робот демонстрира, че ние добре разбираме теоретичните и практическите аспекти на мащабирането на сложни роботи, използвайки нашия сгъваемо-базиран подход за сглобяване“, заяви съавторът Робърт Ууд, професор по инженерни и приложни науки в SEAS и член на факултета на Уайс.

Това изследване е в съавторство с Дженифър Шум, Саманта Кастеланос и Е. Фарел Хелинг. Това изследване беше подкрепено от DARPA и института Уайс.

 

 

 

Превод: Гергана Карабельова  /част от курса за автори на БГ Наука/

Източник: Science Daily, https://www.sciencedaily.com/


Европейска нощ на учените 2022 г.: