ถ้ามันไล่ตามคุณ มันจะฟังดูเหมือนฝันร้าย: หุ่นยนต์ที่สามารถพันรอบเขาวงกตได้ หักเลี้ยวและหมุนตามสิ่งที่มันอยู่ ผู้สร้างอ้างว่าเป็น "ความคล่องตัวของเสือชีตาห์" การหลีกเลี่ยงอุปสรรคและข้ามภูมิประเทศที่ซับซ้อนด้วยความเร็ว 20 ความยาวลำตัวต่อ ที่สอง. นั่นทำให้มันเป็นหุ่นยนต์ที่เร็วที่สุดในขนาดตัวของมัน
สารบัญ
- ยืมมาจากโลกธรรมชาติ
- หุ่นยนต์แมลงสาบช่วยชีวิตฉันไว้
ข่าวดี? โชคดีที่มันเป็น ขนาดเท่าแมลงสาบเท่านั้น. ข่าวที่ดีกว่า? ซึ่งถ้าผู้สร้างมีพวกขี้โมโห มันก็อาจช่วยชีวิตคุณได้สักวันหนึ่ง
หุ่นยนต์ที่สร้างขึ้นโดยวิศวกรจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ เป็นหุ่นยนต์ขนาดแมลงที่มีความคล่องตัวมาจากแผ่นวางเท้าแบบไฟฟ้าสถิต เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากับเท้าซ้ายหรือขวา เท้าดังกล่าวสามารถตรึงไว้กับพื้นได้ด้วยแรงไฟฟ้าสถิต นั่นทำให้มีรูปแบบการเคลื่อนที่ที่มีประสิทธิภาพอย่างน่าประทับใจ
ขนาดของมันไม่ได้เป็นเพียงคุณสมบัติคล้ายแมลงของไมโครบอทเท่านั้น หลี่เว่ย หลินศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่ UC Berkeley ชื่นชม "ความทนทานสูงเป็นพิเศษ" เช่นกัน นั่นหมายความว่าอย่างไร? “ใครก็ตามสามารถเหยียบหุ่นยนต์ได้ และหุ่นยนต์จะยังคงทำงานต่อไป คล้ายกับความอยู่รอดของแมลงสาบ” Lin บอกกับ Digital Trends
ยืมมาจากโลกธรรมชาติ
โลกธรรมชาติมีการสาธิตความเร็วและความแข็งแกร่งทุกรูปแบบที่ขยายขนาดจนแทบจะจินตนาการไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ด้วงมูลสัตว์มีน้ำหนักน้อยกว่าหนึ่งออนซ์ แต่สามารถยกน้ำหนักได้ 1,141 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง หุ่นยนต์ของ UC Berkeley เคลื่อนที่ด้วยความยาวลำตัว 20 ความยาวต่อวินาที ซึ่งค่อนข้างเร็วกว่าเสือชีตาห์ ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความยาวลำตัว 16 ความยาวต่อวินาที แต่นั่นเพิ่มขึ้นเพียง 1.5 ไมล์ต่อชั่วโมงเท่านั้น ถ้าเทียบกัน. หุ่นยนต์ Spot ของ Boston Dynamics สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ที่เทียบเคียงได้ โดยวิ่งด้วยความเร็ว 72 ฟุตต่อวินาที หรือ 49 ไมล์ต่อชั่วโมง ในความเป็นจริง มันสามารถเคลื่อนที่ได้น้อยกว่า 3.5 ไมล์ต่อชั่วโมง
หุ่นยนต์ขนาดแมลงมีความคล่องตัวเหมือนเสือชีตาห์
แน่นอนว่ามีความแตกต่างระหว่างการสร้างหุ่นยนต์ขนาดใหญ่กับหุ่นยนต์ขนาดเล็ก ซึ่งจะทำให้ยากต่อการขยายขนาดโดยใช้แนวทางเดียวกันทุกประการ หุ่นยนต์ที่เล็กกว่าและเบากว่าจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าหุ่นยนต์ที่หนักกว่า “หุ่นยนต์ของเรามีน้ำหนักเบาและเราขับเคลื่อนมันด้วยความถี่เรโซแนนซ์ — ประสิทธิภาพการแปลงระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ดีที่สุด — ดังนั้นมันจึงเคลื่อนที่เร็วมาก” จุนเหวิน จงนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ทำงานในโครงการนี้บอกกับ Digital Trends
แต่การที่จะบรรลุความเร็วสูงสุดนั้น จะต้องอาศัยน้ำหนักที่เบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เมื่อหุ่นยนต์อยู่ในโหมดใช้พลังงานแบตเตอรี่ หุ่นยนต์จะสามารถทำงานได้นาน 19 นาทีต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง เพื่อขยายเวลานี้ ต้องใช้แบตเตอรี่ที่ใหญ่กว่า ซึ่งจะลดความคล่องตัวด้วย วิธีหนึ่งในการแก้ไขปัญหานี้คือการใช้สายไฟขนาดเล็กเพื่อจ่ายพลังงานให้กับหุ่นยนต์ แม้ว่าการดำเนินการนี้จะไม่สะดวกในทุกการตั้งค่าก็ตาม อย่างไรก็ตาม มันเป็นการพัฒนาที่น่าประทับใจ
หุ่นยนต์แมลงสาบช่วยชีวิตฉันไว้
หุ่นยนต์ขนาดแมลง แก้เขาวงกตเลโก้ได้ภายในไม่กี่วินาที
แล้วหุ่นยนต์แมลงสาบตัวเล็ก ๆ จะสามารถช่วยชีวิตคุณได้อย่างไร? (ท้ายที่สุดแล้ว แมลงสาบไม่ได้มีลักษณะเป็นสิ่งที่รอดพ้นจากการเปิดเผยที่เป็นสุภาษิต ไม่ได้ช่วยเราจากพวกเขาเหรอ?)
คำตอบหนึ่งที่เป็นไปได้: สามารถบรรทุกเครื่องมือต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ก๊าซ เพื่อช่วยในการตั้งค่าภัยพิบัติ ในฐานะผู้ยืนหยัดขั้นพื้นฐานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายต่อการเจรจา นักวิจัยจึงสร้างเลโก้ขึ้นมา เขาวงกต จากนั้นจึงบรรทุกเซ็นเซอร์ก๊าซให้กับหุ่นยนต์ และบันทึกว่าหุ่นยนต์สามารถนำทางไปรอบๆ ได้เร็วแค่ไหน เขาวงกต. “[มันสามารถช่วยเหลือ] เจ้าหน้าที่กู้ภัยได้” จงกล่าว “หลังจากเกิดภัยพิบัติ เช่น แผ่นดินไหว หุ่นยนต์เหล่านี้จำนวนมากสามารถบรรทุกเซ็นเซอร์ที่สามารถเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วผ่านซากปรักหักพัง และบันทึกและส่งข้อมูลอันมีค่า”
Lin เสริมว่าในสถานการณ์ภัยพิบัติบางอย่าง เช่น การถล่มของอาคาร “หุ่นยนต์อาจแอบเข้าไปได้ ผ่านซากปรักหักพัง [อีกครั้ง] เหมือนแมลงสาบ เพื่อค้นหาผู้รอดชีวิตและจัดหาสถานที่เฉพาะสำหรับการช่วยเหลือ ความพยายาม."
ยังเร็วเกินไปเล็กน้อยที่จะเริ่มตื่นเต้นกับบอทแมลงสาบที่มาช่วยเหลือในสถานการณ์ภัยพิบัติ นี่ยังค่อนข้างเร็วของโครงการและยังมีอีกมากที่ยังต้องทำ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยไม่ได้เพียงแค่พักผ่อนบนเกียรติยศเท่านั้น “เราต้องการเพิ่มเซ็นเซอร์และโมดูลการสื่อสารไร้สายหลายประเภทให้กับหุ่นยนต์” จงกล่าว “ยิ่งกว่านั้น เราต้องการปรับปรุงความสามารถในการเคลื่อนที่ให้ดียิ่งขึ้น เช่น การทำให้หุ่นยนต์กระโดด”
Lin กล่าวว่า "เราสนใจที่จะเพิ่มขีดความสามารถของหุ่นยนต์ด้วยเซนเซอร์ในตัว เช่น กล้อง และระบบสื่อสารไร้สายสำหรับการใช้งานจริง"
บทความที่อธิบายงานนี้มีชื่อว่า "แผ่นวางเท้าแบบไฟฟ้าสถิตช่วยให้หุ่นยนต์อ่อนขนาดแมลงที่คล่องตัวพร้อมการควบคุมวิถีโคจร" ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร Science Robotics.
