Die beiden Roboter , MiniBug und WaterStrider, sind 8,5 mm bzw. 22 mm lang und können sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 mm pro Sekunde bewegen.
WaterStrider-Roboter und MiniBug neben einer Münze. Foto: Bob Hubner/WSU
Ein Forschungsteam der Washington State University hat zwei insektenähnliche Roboter namens MiniBug und WaterStrider entwickelt, berichtete TechXplore am 18. Januar. Sie sind die kleinsten, leichtesten und am schnellsten arbeitenden Roboter ihrer Art. In der Zukunft könnten diese Mikroroboter für eine Vielzahl von Aktivitäten eingesetzt werden, etwa zur künstlichen Bestäubung, zu Such- und Rettungsaktionen, zur Umweltüberwachung, in der Mikrofertigung oder in der Chirurgie.
Der MiniBug ist 8,5 mm lang und wiegt 8 Milligramm, während der WaterStrider 22 mm lang ist und 55 Milligramm wiegt. Beide können sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 mm pro Sekunde bewegen. Obwohl sie immer noch langsamer sind als natürliche Insekten, ist diese Geschwindigkeit im Vergleich zu Mikrorobotern ähnlicher Größe schnell, sagt Conor Trygstad, Doktorand an der Fakultät für Maschinenbau und Werkstofftechnik und Hauptautor der Studie. Eine 5 Milligramm schwere Ameise kann sich mit einer Geschwindigkeit von fast einem Meter pro Sekunde bewegen.
Das Schlüsselelement dieser Roboter sind die winzigen Aktuatoren, die ihnen die Fortbewegung ermöglichen. Trygstad verwendete eine neue Fertigungstechnik, um den Aktuator auf weniger als ein Milligramm zu verkleinern – das kleinste jemals hergestellte Produkt. „Dies sind die kleinsten und schnellsten Aktuatoren, die jemals für Mikroroboter entwickelt wurden“, sagte Néstor O. Pérez-Arancibia, Professor an der School of Mechanical and Materials Engineering der Washington State University.
Der Aktuator verwendet eine Formgedächtnislegierung, die bei Erhitzung ihre Form ändern kann. Das Material hat sogenanntes „Formgedächtnis“, weil es sich an seine ursprüngliche Form erinnert und in diese zurückkehren kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Motoren, die zum Bewegen von Robotern verwendet werden, haben diese Legierungen keine beweglichen oder rotierenden Teile.
Formgedächtnislegierungen werden im Allgemeinen nicht für große Roboterbewegungen verwendet, da sie zu langsam sind. Doch beim MiniBug und WaterStrider bestehen die Aktuatoren aus zwei Drähten aus einer Formgedächtnislegierung mit einem Durchmesser von lediglich 0,025 mm. Mit einem kleinen Strom lassen sich die Drähte problemlos erhitzen und abkühlen, sodass der Roboter seine Flossen bis zu 40 Mal pro Sekunde schlagen oder seine Beine bewegen kann. In vorläufigen Tests war der Aktuator zudem in der Lage, Objekte mit mehr als dem 150-fachen seines Eigengewichts anzuheben.
Thu Thao (laut TechXplore )
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