کوچک‌ترین ربات دنیا به اندازه یک مورچه

خبر آنلاین: دانشمندان در دانشگاه واشنگتن دو ربات کوچک ساخته‌اند. این ربات‌ها کوچک‌ترین، سبک‌ترین و سریع‌ترین ربات‌های کاملاً کاربردی هستند که تاکنون ساخته شده‌اند.

تینا مزدکی: «واتر استرایدر» (WaterStrider) و «مینی باگ» ربات‌های مینیاتوری هستند که توسط دانشمندان ساخته شده‌اند. این ربات‌ها می‌توانند روزی برای کارهایی مانند گرده افشانی مصنوعی، جستجو و نجات، نظارت بر محیط زیست و بسیاری از موارد دیگر مورد استفاده قرار گیرند. ربات مینی‌باگ که در کنفرانس بین‌المللی ربات‌ها و سیستم‌های هوشمند انجمن رباتیک و اتوماسیون IEEE گزارشی از کار خود ارائه می‌دهد، هشت میلی‌گرم وزن دارد، این در حالی است که وزن ربات واتر استرایدر 55 میلی‌گرم است. با این حال هر دو می‌توانند در حدود شش میلی متر در ثانیه حرکت کنند.

این ربات‌ها، اگرچه هنوز هم از بستگان بیولوژیکی خود عقب‌تر هستند اما در مقایسه با سایر میکروربات‌ها در این مقیاس سریع هستند. یک مورچه معمولاً تا پنج میلی گرم وزن دارد و می‌تواند تقریباً یک متر در ثانیه حرکت کند. کلید پیشرفت ربات‌های کوچک، محرک‌های کوچک آنهاست که باعث حرکت ربات‌ها می‌شود. ظاهرا در ساخت این ربات‌ها از یک تکنیک ساخت جدید برای کوچک کردن محرک تا کمتر از یک میلی گرم استفاده شده و این محرک‌ها کوچکترین و سریعترین محرک‌هایی هستند که تاکنون برای میکرو ربات‌ها ساخته شده‌اند.

فناوری محرک پیشرفته

محرک از ماده‌ای به نام «آلیاژ حافظه‌دار» استفاده می‌کند که می‌تواند هنگام گرم شدن، شکل را تغییر دهد. به آن «حافظه‌دار» می‌گویند زیرا به خاطر می‌آورد و سپس به شکل اولیه خود باز می‌گردد. برخلاف موتورهای معمولی که یک ربات را به حرکت در می‌آورد، این آلیاژها هیچ قسمت متحرک یا اجزای چرخان ندارند. توسعه محرک بسیار سبک وزن، قلمروهای جدیدی را در دنیای میکرو ربات‌ها باز می‌کند.

آلیاژهای حافظه‌دار معمولاً برای حرکات رباتیک در مقیاس بزرگ استفاده نمی‌شوند زیرا بسیار کند هستند. با این حال، در مورد ربات‌های WSU، محرک‌ها از دو سیم آلیاژ حافظه‌دار کوچک با قطر 1/1000 اینچ ساخته شده‌اند. با مقدار کمی جریان، سیم‌ها را می‌توان به راحتی گرم و خنک کرد و به ربات‌ها اجازه می‌دهد تا باله‌های خود را تکان دهند یا پاهای خود را تا ۴۰ بار در ثانیه حرکت دهند. در آزمایشات اولیه، محرک همچنین قادر بود بیش از 150 برابر وزن خود را بلند کند.

در مقایسه با سایر فناوری‌هایی که برای حرکت ربات‌ها استفاده می‌شود، فناوری SMA نیز به مقدار بسیار کمی برق یا گرما برای حرکت دادن آنها نیاز دارد. سیستم SMA به مقداری سیستم‌های پیچیده‌تر برای تامین انرژی نیاز دارد. برای مثال در حالی که ربات واتر استرایدر WSU برای حرکت خود با استفاده از ۴ پای صفحه مانند، کشش سطحی را حفظ و از غرق شدن اجتناب می کند، یک حشره واقعی برای حرکت روی آب با پاهای خود حرکت پارویی کارآمدتری انجام می‌دهد و این یکی از دلایلی است که حشره واقعی می‌تواند بسیار سریعتر از نوع ربات‌گونه حرکت کند.

محققان مایلند از یک حشره دیگر کپی کنند و یک ربات از نوع راه رونده بر روی آب بسازند که می‌تواند در بالای سطح آب و همچنین درست زیر آن حرکت کند. آنها همچنین در حال کار بر روی استفاده از باتری‌های کوچک یا احتراق کاتالیزوری هستند تا ربات‌های خود را کاملاً مستقل و جدا از منبع تغذیه کنند.