В пекинском университете Цинхуа разработан миниатюрный привод в виде тонкой пленки, который позволяет микророботам непрерывно трансформироваться и фиксироваться в заданных конфигурациях, подобно «Трансформерам» из известной кинофраншизы, что значительно повышает их адаптивность к окружающей среде. Статья об изобретении вышла в ведущем международном журнале Nature Machine Intelligence, передает Синьхуа.
«Интегрировав этот привод, конструкция которого вдохновлена Lego, мы создали самого маленького и легкого беспроводного наземно-воздушного микроробота из описанных в литературе — его длина составляет всего 9 см, а вес 25 грамм», — заявил Чжан Ихуэй с факультета аэрокосмического машиностроения Цинхуа и Государственной ключевой лаборатории технологий гибкой электроники.
Сердцем новинки стали микроприводы управляемой формы. «Разработка беспроводных сверхкомпактных микророботов со сложными возможностями трансформации чрезвычайно сложна», — признал Чжан.
Микроминиатюризация приводов сталкивается обычно с трудностями в достижении непрерывного изменения формы и фиксации, что серьезно ограничивает проектирование многомодальных роботов и беспроводное управление ими.
В основе разработки — трансформируемый экзоскелет, в который могут быть интегрированы функциональные компоненты (датчики и двигатели) для создания сложных роботизированных систем. Он может непрерывно менять форму с фиксацией в любом состоянии, что раньше при таких размерах просто не представлялось возможным.
«Используя стратегию дизайна, вдохновленную Lego, мы создали беспроводного наземно-воздушного микроробота, способного к маневренному полету и передвижению по земле со скоростью до 1,6 м/с», — рассказал Чжан.
Кроме того, созданы мини-«Трансформер» высотой 4,5 см и весом 0,8 грамма, состоящий из более чем десяти приводных модулей, и многофункциональный колесный робот, который может трансформироваться в режимы «спортивного автомобиля», «крылатого автомобиля» и «фургона».
Вдохновленные кузнечиками и другими насекомыми, изобретатели включили в свои разработки биологические морфологии и двигательные способности, подобные созданным природой — и на этом не собираются останавливаться.
«Будущие применения включают диагностику оборудования, геологические изыскания и работу в опасных средах. Привод также может использоваться в биоэлектронных устройствах, что позволит разрабатывать развертываемые имплантируемые медицинские приборы и тактильные интерфейсы VR/AR», — заключил Чжан.
Крошечный робот летает с помощью магнетизма: видео
Китайские ученые создали робота-насекомое, бегающего быстрее таракана