https://delusionalrevolt.com/vqmr762sfx?key=c3668b2a6465dafa71bad2322044750a
تكنولوجيا

أصغر من الرقاقة – أصغر روبوت متحرك يتم التحكم فيه عن بعد على الإطلاق

قليلا السلطعون الروبوتية

صورة مكبرة لسرطان الروبوت الصغير الذي يقف على حافة عملة معدنية. الائتمان: جامعة نورث وسترن

يمكن للسرطان الآلي الصغير المشي والانحناء واللف والالتفاف والقفز

تم إنشاء أصغر روبوت مشي يتم التحكم فيه عن بعد على الإطلاق بواسطة جامعة نورث وسترن المهندسين ، وهو يأخذ شكل سلطعون صغير لطيف.

يمكن للسرطان الصغير ، الذي يبلغ عرضه حوالي نصف ملليمتر ، الانحناء واللف والزحف والمشي والدوران وحتى القفز. بالإضافة إلى ذلك ، ابتكر العلماء روبوتات مليمترية تشبه اليرقات والصراصير والخنافس. الدراسة تجريبية في الوقت الحالي ، لكن يعتقد الباحثون أن أسلوبهم يمكن أن يجعل المجال أقرب إلى تطوير روبوتات صغيرة يمكنها أداء مهام مفيدة في مناطق صغيرة وضيقة.

تم نشر الدراسة للتو في المجلة الروبوتات العلمية. كما كشف الفريق نفسه النقاب عن معالج دقيق مجنح في سبتمبر من العام الماضي ؛ كان أصغر جسم طائر صنعه الإنسان على الإطلاق (نُشر على غلاف Nature).

قال جون أ. روجرز ، الذي قاد العمل التجريبي: “الروبوتات مجال بحث مثير ، وتطوير الروبوتات الدقيقة هو موضوع ممتع للاستكشاف الأكاديمي”. “يمكنك تخيل الروبوتات الدقيقة كعوامل لإصلاح أو تجميع الهياكل أو الآلات الصغيرة في الصناعة أو كمساعدين جراحيين لتطهير الشرايين المسدودة أو وقف النزيف الداخلي أو إزالة الأورام السرطانية – كل ذلك في إجراءات طفيفة التوغل.

عدة سرطانات روبوتية صغيرة

أصغر من البراغيث ، يقف العديد من روبوتات السلطعون المصغرة معًا. الائتمان: جامعة نورث وسترن

وأضاف يونغغانغ هوانغ ، الذي قاد العمل النظري: “تسمح تقنيتنا بمجموعة متنوعة من أساليب الحركة الخاضعة للرقابة ويمكنها المشي بسرعة متوسطة تبلغ نصف طول جسمها في الثانية”. “من الصعب جدًا تحقيقه على مثل هذا النطاق الصغير لروبوتات الأرض.”

روجرز ، رائد في مجال الإلكترونيات الحيوية ، هو مدير معهد Querrey Simpson للإلكترونيات الحيوية (QSIB) وحائز على كرسي Louis Simpson و Kimberly Querrey في علوم وهندسة المواد والهندسة الطبية الحيوية والجراحة العصبية في جامعة نورث وسترن. هوانغ عضو رئيسي في QSIB وهو أستاذ جان ومارسيا آخنباخ للهندسة الميكانيكية والهندسة المدنية والبيئية في ماكورميك.

السلطعون ، الذي هو أصغر من البرغوث ، لا يتم دفعه بواسطة آلات متطورة أو هيدروليكيات أو كهرباء. بدلاً من ذلك ، المرونة المرنة لجسمه هي المكان الذي تكمن فيه قوته. استخدم الباحثون ذاكرة الشكل سبيكة مادة لبناء الروبوت ، والتي تتحول إلى شكله “المحفوظ” عند تسخينه. في هذه الحالة ، قام العلماء بسرعة بتسخين الروبوت في عدة مواقع مستهدفة في جميع أنحاء جسمه باستخدام شعاع ليزر ممسوح ضوئيًا. عند التبريد ، ستعمل طبقة رقيقة من الزجاج على استعادة الشكل المشوه للمكون المقابل للهيكل بشكل مرن.

عندما ينتقل الروبوت من مرحلة إلى أخرى – مشوهًا إلى الشكل المحفوظ والعودة مرة أخرى – فإنه يخلق الحركة. لا يتحكم الليزر عن بعد في الروبوت لتنشيطه فحسب ، بل يحدد اتجاه مسح الليزر أيضًا اتجاه سير الروبوت. التمرير من اليسار إلى اليمين ، على سبيل المثال ، يجعل الروبوت يتحرك من اليمين إلى اليسار.

وأوضح روجرز: “نظرًا لأن هذه الهياكل صغيرة جدًا ، فإن معدل التبريد سريع جدًا”. “في الواقع ، إن تقليص حجم هذه الروبوتات يسمح لها بالعمل بشكل أسرع.”

لصنع مثل هذا المخلوق الصغير ، لجأ روجرز وهوانغ إلى تقنية قدموها قبل ثماني سنوات – طريقة تجميع منبثقة مستوحاة من كتاب أطفال منبثق.

أولاً ، صنع الفريق سلائف لهياكل السلطعون المتحركة بأشكال هندسية مسطحة ومستوية. ثم قاموا بلصق هذه السلائف على ركيزة مطاطية مشدودة قليلاً. عندما يتم تحرير الركيزة الممتدة ، تحدث عملية التواء مضبوطة مما يؤدي إلى “انبثاق” السلطعون إلى أشكال ثلاثية الأبعاد محددة بدقة.

باستخدام طريقة التصنيع هذه ، تمكن فريق Northwestern من تطوير روبوتات بأشكال وأحجام مختلفة. فلماذا سلطعون بيكيتو؟ يمكننا أن نشكر طلاب روجرز وهوانغ على ذلك.

قال روجرز: “باستخدام تقنيات التجميع ومفاهيم المواد هذه ، يمكننا بناء روبوتات متحركة بأي حجم أو شكل ثلاثي الأبعاد تقريبًا”. لكن الطلاب شعروا بالإلهام والبهجة من حركات الزحف الجانبية لسرطان البحر الصغير. لقد كانت نزوة إبداعية.

المرجع: “روبوتات الأرض متعددة المواد بمقياس المقاييس الجزئية” من Mengdi Han و Xiaogang Guo و Xuexian Chen و Cunman Liang و Hangbo Zhao و Qihui Zhang و Wubin Bai و Fan Zhang و Heming Wei و Changsheng Wu و Qinghong Cui و Shenglian Yao و Bohan Sun و Yiyuan Yang و Quansan Yang و Yuhang Ma و Zhaoguo Xue و Jean Won Kwak و Tianqi Jin و Qing Tu و Enming Song و Ziao Tian و Yongfeng Mei و Daining Fang و Haixia Zhang و Yonggang Huang و Yihui Zhang و John A. روجرز ، 25 مايو 2022 ، الروبوتات العلمية.
DOI: 10.1126 / scirobotics.abn0602


Source link

مقالات ذات صلة

أضف تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

Back to top button