Teadus ja tulevik

Putukamõõtu robot liigub labürintides sama väledalt kui gepard

Robot on ehitatud kihilisest materjalist, mis elektrilise pinge rakendumisel paindub ja tõmbub kokku, võimaldades sellel elus prussaka kiirusega üle põranda ronida.Foto: Shutterstock

Rubriiki toetab

Paljud putukad ja ämblikud omavad imekspandavat võimet seinu mööda üles ronida ja pea alaspidi lagedel turnida. Seda võimaldavad nende spetsiaalsed kleepuvad jalapinnad, mille abil nad end mistahes pinna külge kinni haagivad kohtades, kuhu ükski inimene ei pääse.

Berkeley California ülikooli insenerid on loonud nende putukate jalapindade põhimõtet, elektrostaatilist haardumist järgides putuka mastaabis roboti, avaldab Technology.org. Taoline pisike robot suudab gepardi nõtkusega liikuda ja pöörata ning see võimaldab keerukat maastikku läbida ja vältida ootamatuid takistusi.

Robot on ehitatud õhukesest kihilisest materjalist, mis elektrilise pinge rakendumisel paindub ja tõmbub kokku. 2019. aasta projektis näitas uurimisrühm, et seda lihtsat disaini saab kasutada prussaka mõõtu roboti loomiseks. See suudab mööda tasast pinda liikuda kiirusega 20 kehapikkust sekundis ehk umbes 2,4 km tunnis, mis on peaaegu samal kiirusel, kui elus prussakad ja kiiremini, kui kõik teised putuka suurused robotid varem.

Uues uuringus lisas uurimisrühm robotile kaks elektrostaatilist jalga. Pinge rakendamine mõlemale jalatale suurendab elektrostaatilist jõudu talla ja pinna vahel, pannes selle talla tugevamalt pinnale kleepuma ja sundides ülejäänud robotit ümber jala pöörlema.

Väike aga väle, täpne ja vastupidav

Kaks lisatallapatja annavad operaatoritele täieliku kontrolli roboti trajektoori üle ja võimaldavad robotil pöördeid teha tsentripetaalse kiirendusega, mis ületab enamiku putukate kiirustest.

„Meie algne robot suutis liikuda väga-väga kiiresti, kuid me ei suutnud tegelikult kontrollida, kas robot läks vasakule või paremale, ja suur osa ajast liikus see juhuslikult. Kui tootmisprotsessis oli väike kõrvalekalle – robot ei olnud sümmeetriline – siis kaldus see ühele poole, ” ütles UC Berkeley masinaehituse professor Liwei Lin. “Selles töö puhul oli peamine uuendus nende jalapatjade lisamine, need võimaldavad tal teha ülikiireid pöördeid.”

Roboti väleduse demonstreerimiseks filmis uurimisrühm robotit, kes liikus Lego labürintides, kandes samal ajal väikest gaasiandurit ja pöörles prahi kaela kukkumise vältimiseks. Lihtsa disaini tõttu suudab robot ellu jääda isegi siis, kui sellele astub 55 kg kaaluv inimene.

Uued võimalused päästetöödel

“Sellised väikesed jõulised robotid võivad olla ideaalsed abimehed otsingu- ja päästeoperatsioonide läbiviimisel või muude ohtlike olukordade uurimisel, näiteks võimalike gaasilekete kõrvaldamisel,” selgitas Lin. 

Ehkki meeskond demonstreeris roboti võimeid elektritoitega ühendatuna, on valminud ka juhtmeta versioon, mis võib akutoitel kesta kuni 19 minutit ja liikuda kuni 31 meetrit, samal ajal gaasiandurit kandes.

“Üks tänapäeva suurimaid väljakutseid on väiksemate mõõtmetega robotite valmistamine, mis säilitaksid suuremate robotite võimsuse ja juhitavuse,” ütles Lin. “Suurema ulatusega robotite puhul saate lisada suure aku ja juhtimissüsteemi, pole probleemi. Kuid püüdes kõike väiksemaks ja veel väiksemaks vähendada, muutub nende elementide kaal robotile raskeks ja see liigub üldiselt väga aeglaselt. Meie robot on väga kiire, üsna tugev ja nõuab väga vähe energiat, võimaldades tal kanda andureid ja elektroonikat ning samal ajal ka akut. ”

Selles rubriigis vahendame maailma teadusuudiseid, tulevikuvaateid ning oma kõige põnevamaid tegemisi.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.