2022. 02. 09. - 09:00
Mesterséges intelligencia – Íme a rekorder rovarméretű robot
Rekordernek számító, rovarméretű, repülő mikrorobotokat optimalizáltak a kutatók, melyekre új gyártási technikát is létrehoztak.
Optimalizálják a rekorder, rovarméretű, repülő mikrorobotokat a Massachusetts-i Technológiai Intézet (Massachusetts Institute of Technology - MIT) kutatói. Új gyártási technikát is megalkottak a légi mikrorobotok számára - alacsony feszültségű, nagy teljesítményű és teherbírású, mesterséges izomszerű működtetők előállításához.
A létrehozott izmok nagymértékben javítják a robot hasznos teherbírását, sőt, 20 másodpercig lebegni is engedik őket – ez a leghosszabb idő, amit az ilyen típusú robotok esetében valaha megfigyeltek.
A mikrorobot súlya kevesebb, mint egy negyed penny. Testét négy szárny alkotja - mindegyiket egy puha működtető hajtja. Ezek a működtetők két, igen vékony elektróda közé rögzített elasztomer rétegekből épülnek fel, majd egy sima hengerbe vannak „csomagolva”. Olvasd el: Mesterséges intelligencia - Rovarméretű robot és egy gepárd hatékonysága
Mesterséges intelligencia - Rekorder, rovarméretű robotokat optimalizálnak a kutatók
Az elektródák összenyomják az elasztomert, amikor az aktuátorra feszültséget kapcsolnak, s a mechanikai terhelés hatására a szárnyak összecsapódnak. Minél nagyobb az aktuátor felülete, annál kisebb a feszültségigény. A kutatók ezért a mesterséges izmokat a lehető legtöbb ultravékony elasztomer és elektródaréteg felhasználásával építették fel.
A MIT kutatói lényegében újra feltalálták a gyártási folyamat egyes részeit, s egy 20 rétegből álló aktuátort tudtak kialakítani, melyek mindegyike 10 mikrométer vastag – vagyis nagyjából egy vörösvérsejtnek megfelelő az átmérőjük.
Le kellett küzdeniük a centrifugálási folyamat okozta komoly problémát is: a centrifugálás során – amikor az elasztomert sík felületre öntik és gyorsan elforgatják - a vastagság csökkenésével apró légbuborékok jelentek meg az elasztomerben. Megoldásnak a porszívózás bizonyult, közvetlenül a bevonat után, miközben az elasztomer még nedves volt.
A kutatók tehát egy olyan gyártási technikát valósítottak meg, mely lehetővé teszi lágy működtetők készítését, amelyek a korábbi verzióknál 75 százalékkal alacsonyabb feszültséggel működnek, miközben 80 százalékkal nagyobb hasznos terhet hordoznak.
Az új gyártási technika kevesebb hibával állít elő mesterséges izmokat, több mint 300 százalékkal növelve az aktuátor teljesítményét – ezzel a robot hasznos teherbírását is –, s jelentősen megnövelve az élettartamát. Olvasd el: Csótányok és gyíkok inspirálták az új robotot
„Ez sok lehetőséget nyit meg a jövőben számunkra. Áttérhetünk arra, hogy teljesítményelektronikát alkalmazzunk a mikrorobotok felszerelésére” – mondta el Kevin Chen, a MIT Villamosmérnöki és Számítástechnikai Tanszék Elektronikai Kutatólaboratóriumának soft- és mikrorobotikai laboratóriumvezetője, a tanulmány vezető szerzője.
Hozzátette: az emberek gyakran hajlamosak azt gondolni, hogy a puha robotok kevésbé rendelkeznek olyan hatékony képességekkel, mint a merevek. Most a kutatók megmutatják, hogy ez az egy grammnál is kisebb tömegű robot repül a leghosszabb ideig, a legkisebb hibával, lebegő repülés közben. Mindennek az üzenete pedig az, hogy a puha robotok meghaladhatják a merev robotok teljesítményét – összegezte munkájukat a kutató.
L.A.
