Als hij je achtervolgde, klinkt het als een nachtmerrie: een robot die zich door een doolhof kan bewegen, zwaaiend en draaiend met wat hij doet. Volgens de makers is dit de “behendigheid van een cheetah”, het vermijden van obstakels en het oversteken van complex terrein met een snelheid van 20 lichaamslengtes per seconde. seconde. Dat maakt het de snelste robot van zijn formaat.
Inhoud
- Lenen uit de natuurlijke wereld
- Een robotkakkerlak heeft mijn leven gered
Het goede nieuws? Gelukkig is dat zo slechts zo groot als een kakkerlak. Het betere nieuws? Dat, als de makers ervan hun druthers hebben, het op een dag misschien wel je leven zou kunnen redden.
De robot, gemaakt door ingenieurs van de Universiteit van Californië, Berkeley, is een machine op insectenschaal waarvan de behendigheid voortkomt uit een paar elektrostatische voetzolen. Door een spanning op de linker- of rechtervoet aan te leggen, kan deze voet via elektrostatische kracht aan de grond worden bevestigd. Dat geeft het een indrukwekkend effectieve vorm van voortbeweging.
De grootte is ook niet het enige insectachtige kenmerk van de microbot. Liwei Lin, hoogleraar werktuigbouwkunde aan UC Berkeley, prijst ook de ‘ultrahoge robuustheid’. Wat betekent dat precies? “Je kunt op de robot stappen en hij zal blijven werken, vergelijkbaar met de overlevingskansen van een kakkerlak”, vertelde Lin aan Digital Trends.
Lenen uit de natuurlijke wereld
De natuurlijke wereld kent allerlei demonstraties van snelheid en kracht die, opgeschaald, bijna onvoorstelbaar zouden zijn. Een mestkever weegt bijvoorbeeld minder dan een ons, maar kan 1141 keer zijn eigen lichaamsgewicht tillen. Met een snelheid van 20 lichaamslengtes per seconde is de robot van UC Berkeley relatief sneller dan een cheetah, die zich met 16 lichaamslengtes per seconde beweegt. Maar dat komt neer op slechts 1,5 mijl per uur. Ter vergelijking: als De Spot-robot van Boston Dynamics met een vergelijkbare relatieve snelheid zou kunnen bewegen, zou het een snelheid van 22 meter per seconde hebben, oftewel 49 mijl per uur. In werkelijkheid kan hij zich met een snelheid van minder dan 5,5 km/uur voortbewegen.
Robot ter grootte van een insect heeft de behendigheid van een cheetah
Er zijn natuurlijk verschillen tussen het bouwen van een grote robot en een kleine robot, waardoor het moeilijk zou zijn om de omvang op te schalen met precies dezelfde aanpak. Een kleinere, lichtere robot is gemakkelijker snel te laten bewegen dan een zwaardere. “Onze robot is licht en we sturen hem aan op resonantiefrequentie – de beste elektromechanische conversie-efficiëntie – en beweegt dus erg snel,” Junwen Zhong, vertelde een postdoctoraal onderzoeker die aan het project werkte aan Digital Trends.
Maar om de maximale snelheid te bereiken is, begrijpelijkerwijs, een zo laag mogelijk gewicht nodig. Wanneer de robot op batterijen werkt, kan hij 19 minuten werken op één lading. Om dit uit te breiden is een grotere batterij nodig, wat ook de wendbaarheid vermindert. Eén manier om dit te omzeilen is door een klein elektrisch draadje te gebruiken om de robot van stroom te voorzien, hoewel dit niet in alle situaties handig zou zijn. Desalniettemin is het een indrukwekkende ontwikkeling.
Een robotkakkerlak heeft mijn leven gered
Een robot ter grootte van een insect lost binnen enkele seconden een Lego-doolhof op
Dus hoe zou een kleine robotkakkerlak dan je leven kunnen redden? (Worden kakkerlakken immers niet gekarakteriseerd als die dingen die de spreekwoordelijke apocalyps overleven; ons niet van hen redden?)
Eén mogelijk antwoord: het zou instrumenten zoals gassensoren kunnen vervoeren die mogelijk kunnen helpen bij rampen. Als rudimentaire vervanger voor een uitdagende omgeving waarin onderhandeld moet worden, bouwden de onderzoekers een Lego doolhof, laadde de robot vervolgens op met een gassensor en filmde hoe snel hij rond de robot kon worden geleid doolhof. “[Het zou] reddingswerkers kunnen helpen”, zei Zhong. “Na een ramp zoals een aardbeving kan een groot aantal van deze robots sensoren bij zich dragen die zich snel door het puin kunnen bewegen en waardevolle informatie kunnen registreren en verzenden.”
Lin voegde eraan toe dat in bepaalde rampsituaties, zoals het instorten van een gebouw, “de robot mogelijk kan sluipen door het puin, [opnieuw] als een kakkerlak, om overlevenden te vinden en specifieke locaties voor redding aan te bieden pogingen."
Het is iets te vroeg om enthousiast te worden over kakkerlakkenbots die te hulp schieten in een rampscenario. Dit is nog relatief vroeg in het project en er moet nog meer worden gedaan. De onderzoekers rusten echter niet alleen op hun lauweren. “We willen meer soorten sensoren en draadloze communicatiemodules aan de robot toevoegen”, zegt Zhong. “Bovendien willen we het bewegingsvermogen verder verbeteren, bijvoorbeeld door de robot te laten springen.”
Lin zei: “We zijn geïnteresseerd in het vergroten van de mogelijkheden van de robot met ingebouwde sensoren, zoals een camera, en draadloze communicatiesystemen voor praktische toepassingen.”
Een artikel waarin het werk werd beschreven, getiteld ‘Elektrostatische voetzolen maken wendbare zachte robots op insectschaal met trajectcontrole mogelijk’, werd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Science Robotics.
