Et blødt robotinsekt, der overlever at blive fladtrykt af en fluesmatter

Forestil dig sværme af robotinsekter, der bevæger sig rundt, mens de udfører opgaver. Det lyder måske som science fiction, men det er faktisk mere sandsynligt, end du måske tror. Forskere ved EPFL's School of Engineering har udviklet et blødt robotinsekt, der drives frem med 3 cm i sekundet af kunstige muskler.

Holdet udviklede to versioner af denne bløde robot, døbt DEAnsect. Den første, bundet med ultratynde ledninger, er usædvanlig robust. Den kan foldes, ramt med en fluesmækker eller klemt af en sko uden at påvirke dens evne til at bevæge sig. Den anden er en usammenhængende model, der er fuldt trådløs og autonom, vejer mindre end 1 gram og bærer batteriet og alle elektroniske komponenter på ryggen. Dette intelligente insekt er udstyret med en mikrocontroller til en hjerne og fotodioder som øjne, tillader det at genkende sort -hvide mønstre, gør det muligt for DEAnsect at følge enhver linje tegnet på jorden.

DEAnsect blev udviklet af et team på EPFLs Soft Transducers Laboratory (LMTS), arbejder med Integrated Actuators Laboratory (LAI) og kolleger fra University of Cergy-Pontoise, Frankrig. Undersøgelsen blev offentliggjort i Videnskab robotik .

Vibrationsfremdrift

DEAnsect er udstyret med dielektriske elastomer aktuatorer (DEA), en type hårtynd kunstig muskel, der driver den fremad gennem vibrationer. Disse DEA er hovedårsagen til, at insektet er så let og hurtigt. De gør det også muligt at bevæge sig over forskellige typer terræn, herunder bølgende overflader.

De kunstige muskler består af en elastomermembran, der er klemt mellem to bløde elektroder. Elektroderne tiltrækkes af hinanden, når der påføres en spænding, komprimering af membranen, som vender tilbage til sin oprindelige form, når spændingen slukkes. Insektet har sådanne muskler monteret på hvert af dets tre ben. Bevægelse genereres ved at tænde og slukke for spændingen meget hurtigt - over 400 gange i sekundet.

Holdet brugte nanofabrikationsteknikker for at sætte de kunstige muskler i stand til at arbejde ved relativt lave spændinger, ved at reducere tykkelsen af ​​elastomermembranen og ved at udvikle blød, stærkt ledende elektroder kun få molekyler tykke. Dette smarte design gjorde det muligt for forskerne at reducere størrelsen af ​​strømkilden dramatisk. "DEA'er kører generelt ved flere kilovolt, som krævede en stor strømforsyningsenhed, " forklarer LMTS-direktør Herbert Shea. "Vores design gjorde det muligt for robotten, som i sig selv kun vejer 0,2 gram, at bære alt, hvad den har brug for på ryggen." "Denne teknik åbner nye muligheder for den brede brug af DEA'er i robotteknologi, for sværme af intelligente robotinsekter, til inspektion eller fjernreparationer, eller endda for at få en dybere forståelse af insektkolonier ved at sende en robot til at leve blandt dem."

"Vi arbejder i øjeblikket på en ubundet og fuldstændig blød version med Stanford University, "siger Shea." På længere sigt, Vi planlægger at montere nye sensorer og sendere til insekterne, så de kan kommunikere direkte med hinanden."