วิศวกรได้พัฒนาหุ่นยนต์เดินที่ควบคุมระยะไกลที่น้อยที่สุดในโลกและเลียนแบบปูขนาดเล็กที่สามารถสับเปลี่ยนไปด้านข้างโดยไม่ต้องใช้สายไฟไฮดรอลิกไฟฟ้าไฟฟ้าหรือส่วนประกอบเชิงกลมาตรฐานอื่น ๆ
ปูหุ่นยนต์-ซึ่งมีความกว้างเพียงหนึ่งในห้าสิบสองนิ้วกว้าง (0.5 ไมล์)-สามารถโค้งงอหมุนหันหลังกลับและกระโดด โดยปกติหุ่นยนต์เดินมีการออกแบบเชิงกลที่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวจำนวนมากขับเคลื่อนโดยแหล่งที่มาของไฟฟ้า- อย่างไรก็ตาม critters แปดขาเหล่านี้มีการออกแบบที่เรียบง่ายกว่ามากซึ่งประกอบด้วยวัสดุที่ดีเพียงไม่กี่อย่างที่สามารถจัดการได้โดยเลเซอร์
หุ่นยนต์ที่มีลักษณะคล้ายครัสเตเชียนทำจากโลหะผสม "หน่วยความจำ" ที่ยืดหยุ่นซึ่งได้รับการเปลี่ยนเป็นรูป 3 มิติเหมือนหนังสือป๊อปอัพสำหรับเด็ก: เค้าโครงอัลลอยรูปปู 2 มิติติดอยู่กับพื้นผิวยางที่ยืดออกที่เท้าของหุ่นยนต์ เมื่อสารตั้งต้นผ่อนคลายและลดลงในพื้นที่ผิววัสดุจะถูกบังคับให้ขึ้นไปสู่รูปปู 3 มิติที่ต้องการ
เมื่ออัลลอย 3 มิติถูกทำให้ร้อนด้วยเลเซอร์มันก็พยายามที่จะกลับไปเป็นรูปทรง 2 มิติแบบแบนเดิม อย่างไรก็ตามก่อนที่โลหะผสมจะสามารถแบนออกได้อย่างเต็มที่มันจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและสปริงกลับเข้าไปในรูปปู 3 มิติ การเปลี่ยนแปลงของรูปร่างอย่างรวดเร็วนี้คือสิ่งที่ให้การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
การเคลือบกระจกพิเศษบนโลหะผสมทำให้เลเซอร์นำไปสู่ความร้อนได้ง่ายขึ้นในบางพื้นที่ของหุ่นยนต์ซึ่งช่วยให้มีการเคลื่อนไหวที่หลากหลาย เพื่อให้ปูเดินไปด้านข้างเลเซอร์จะส่องแสงจากด้านหนึ่งของร่างกายไปยังอีกด้านหนึ่งเพื่อสร้างคลื่นผ่านร่างกายขณะที่มันแบนและสปริงกลับเป็นรูปร่าง คลื่นของการเคลื่อนไหวนั้นทำให้ปู itty-bitty เคลื่อนที่ไปในทิศทางของเลเซอร์
ที่เกี่ยวข้อง:Blobs รูป Pac-Man กลายเป็นหุ่นยนต์ชีวภาพที่เลียนแบบตัวเองเป็นครั้งแรกในโลก
หุ่นยนต์ใหม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดประมาณครึ่งความยาวของตัวเองต่อวินาทีตามคำสั่ง ความเร็วที่น่าประทับใจนี้เป็นไปได้เพียงเพราะวัสดุของหุ่นยนต์เย็นลงเพียงใดหลังจากได้รับความร้อนจากเลเซอร์ “ เนื่องจากโครงสร้างเหล่านี้มีขนาดเล็กมากอัตราการระบายความร้อนจึงเร็วมาก” จอห์นโรเจอร์สนักวิจัยอาวุโสวิศวกรชีวการแพทย์และผู้เชี่ยวชาญด้านนาโนเทคโนโลยีที่มหาวิทยาลัยนอร์ ธ เวสเทิร์นในรัฐอิลลินอยส์กล่าวในแถลงการณ์- "ในความเป็นจริงการลดขนาดของหุ่นยนต์เหล่านี้ช่วยให้พวกเขาทำงานได้เร็วขึ้น"
ภาพที่ 1 จาก 4
ในขณะที่ดูการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์คุณอาจคิดว่าการเคลื่อนไหวของมันได้รับแรงบันดาลใจจากรูปร่างปู อย่างไรก็ตามมันเป็นวิธีอื่น ๆ นักศึกษาที่ Northwestern University ตอกย้ำรูปร่างนั้นหลังจากเรียนรู้ว่าวัสดุตอบสนองต่อเลเซอร์อย่างไร “ มันเป็นความคิดสร้างสรรค์” โรเจอร์สกล่าว "นักเรียนรู้สึกว่าได้รับแรงบันดาลใจและขบขันจาก [ความคล้ายคลึงกันกับ] การเคลื่อนไหวด้านข้างคลานของปูเล็ก ๆ "
นักวิจัยยังสร้างหุ่นยนต์ขนาดมิลลิเมตรคล้ายกับหนอนหนอนจิ้งหรีดจิ้งหรีดและด้วงในการศึกษาใหม่ “ ด้วยเทคนิคการประกอบและแนวคิดวัสดุเหล่านี้เราสามารถสร้างหุ่นยนต์เดินได้ด้วยขนาดเกือบทุกขนาดหรือรูปร่าง 3 มิติ” โรเจอร์สกล่าว
ในปี 2021 กลุ่มวิจัยเดียวกันยังได้สร้างไมโครชิปบินที่เล็กที่สุดในโลกซึ่งมีขนาดเท่ากับเม็ดทรายและเลียนแบบรูปร่างของเมล็ดต้นเมเปิ้ลพวกเขารายงานในเวลานั้น-
นอกเหนือจากการดูน่ารักเครื่องเล็ก ๆ เหล่านี้ยังสามารถทำงานได้อย่างมีค่า "คุณอาจจินตนาการถึงหุ่นยนต์ขนาดเล็กเป็นตัวแทนในการซ่อมแซมหรือรวบรวมโครงสร้างขนาดเล็ก" โรเจอร์สกล่าว "หรือเป็นผู้ช่วยผ่าตัดเพื่อล้างหลอดเลือดแดงอุดตันเพื่อหยุดเลือดออกภายในหรือกำจัดเนื้องอกมะเร็ง-ทั้งหมดในขั้นตอนการรุกรานน้อยที่สุด"
การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ 25 พฤษภาคมในวารสารหุ่นยนต์วิทยาศาสตร์-
เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science
