Ένα μικροσκοπικό ρομπότ που χωρά στην παλάμη του χεριού μπορεί να πηδά σαν βάτραχος, να ανεβαίνει και να κατεβαίνει σκάλες, να κινείται σε άμμο και γρασίδι, ακόμη και να κολυμπά.
Το πρωτότυπο αναπτύχθηκε από ερευνητές του University of Michigan και του UCLA και αξιοποιεί έναν ιδιαίτερο μηχανισμό που μετατρέπει την αργή κίνηση μικρών κινητήρων σε απότομες και γρήγορες κινήσεις.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στις 18 Σεπτεμβρίου 2026 στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances, παρουσιάζοντας έναν διαφορετικό τρόπο σχεδιασμού μικρών ρομπότ, στα οποία το μέγεθος και το βάρος περιορίζουν τη δυνατότητα χρήσης ισχυρών κινητήρων και μεγάλων συστημάτων μετάδοσης κίνησης.
Ελαστικά άκρα αποθηκεύουν ενέργεια και την απελευθερώνουν απότομα
Το ρομπότ διαθέτει δύο ελαστικά άκρα στο πίσω μέρος του. Οι ερευνητές αξιοποιούν τη γεωμετρία τους ώστε να αποθηκεύουν ενέργεια καθώς περιστρέφονται αργά από τους κινητήρες. Όταν τα άκρα φτάσουν σε ένα κρίσιμο σημείο, αλλάζουν απότομα σχήμα και απελευθερώνουν την αποθηκευμένη ενέργεια, προκαλώντας μια γρήγορη κίνηση. Με αυτόν τον τρόπο, οι μικροί κινητήρες δεν χρειάζεται να παράγουν μόνοι τους την ισχύ που απαιτείται για κάθε άλμα. Η ίδια η ελαστική κατασκευή λειτουργεί ουσιαστικά ως μηχανισμός αποθήκευσης και απελευθέρωσης ενέργειας.
Το πρωτότυπο έχει βάρος περίπου 98,2 γραμμάρια και μπορεί να αναπτύξει ταχύτητα έως και 3,21 μήκη σώματος το δευτερόλεπτο κατά την κίνησή του στην ξηρά. Οι ερευνητές δοκίμασαν την κίνησή του σε διαφορετικές επιφάνειες, μεταξύ άλλων σε ξύλο, ύφασμα, ακρυλικό, δέρμα, άμμο και γρασίδι. Το σύστημα έδειξε ιδιαίτερο ενδιαφέρον σε πιο δύσκολες και ανομοιόμορφες επιφάνειες, όπου ένα αντίστοιχο ρομπότ με άκαμπτα πόδια παρουσίασε μεγαλύτερη απώλεια απόδοσης.
Οι δυνατότητες του μικρού ρομπότ δεν περιορίζονται στην επίπεδη επιφάνεια. Κατά τις δοκιμές του, κατάφερε να κινηθεί σε γρασίδι και άμμο, αλλά και να ανεβαίνει και να κατεβαίνει σκαλοπάτια προσαρμοσμένα στο μέγεθός του. Σε δοκιμή που παρουσιάζει η ερευνητική ομάδα, το ρομπότ καταγράφεται να πηδά πάνω από τα σκαλοπάτια, ενώ σε άλλες δοκιμές κινείται ανάμεσα σε φύλλα και γρασίδι. Η κίνηση των δύο ελαστικών άκρων μπορεί επίσης να διαφοροποιηθεί μεταξύ της αριστερής και της δεξιάς πλευράς. Έτσι, οι ερευνητές κατάφεραν να κάνουν το ρομπότ να αλλάζει κατεύθυνση και να κινείται σε περιβάλλον με εμπόδια.
Κάνει ακόμη και ανάποδες τούμπες
Το ρομπότ μπορεί επίσης να εκτελεί επαναλαμβανόμενες ανάποδες τούμπες. Σε ένα ακόμη πείραμα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αισθητήρες φωτός για να δοκιμάσουν μια απλή μορφή αυτόνομης πλοήγησης. Το ρομπότ μπορούσε να προσανατολίζεται προς μια πηγή φωτός χωρίς να απαιτείται ξεχωριστή εντολή για κάθε κίνησή του. Ένα από τα πιο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά του σχεδιασμού είναι ότι ο ίδιος βασικός μηχανισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στο νερό. Οι ερευνητές προσάρμοσαν λεπτά, εύκαμπτα πτερύγια στα δύο πίσω ελαστικά άκρα. Με την ίδια διαδικασία αποθήκευσης και απελευθέρωσης ενέργειας, το ρομπότ κατάφερε να δημιουργήσει προώθηση μέσα στο νερό. Στις δοκιμές του έφτασε περίπου τα 0,5 μήκη σώματος το δευτερόλεπτο, ενώ μπορούσε επίσης να αλλάζει κατεύθυνση.
Με δύο μικρά πτερύγια μπορεί να κολυμπήσει
Ο συγκεκριμένος σχεδιασμός έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη πολύ μικρών ρομπότ. Όσο μικραίνει ένα ρομπότ, περιορίζεται ο χώρος που υπάρχει για την μπαταρία, τους κινητήρες, τα συστήματα μετάδοσης και τα υπόλοιπα εξαρτήματα. Η ομάδα των ερευνητών επιδιώκει επομένως να αξιοποιήσει την ίδια τη μηχανική δομή του ρομπότ ώστε να αναλαμβάνει μέρος της δουλειάς που διαφορετικά θα απαιτούσε ισχυρότερους κινητήρες.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η συγκεκριμένη αρχή σχεδιασμού μπορεί να εφαρμοστεί και σε ακόμη μικρότερες κλίμακες, ανοίγοντας τον δρόμο για ρομπότ μεγέθους μόλις λίγων χιλιοστών. Προς το παρόν πρόκειται για ερευνητικό πρωτότυπο, όμως οι δοκιμές δείχνουν ότι ένας σχετικά απλός μηχανισμός μπορεί να προσφέρει στο ίδιο μικρό ρομπότ διαφορετικούς τρόπους μετακίνησης, από άλματα και τούμπες μέχρι κίνηση σε δύσκολο έδαφος και κολύμβηση.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
ΤΑ ΣΧΟΛΙΑ ΑΝΑΡΤΩΝΤΑΙ ME ΜΙΚΡΗ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΟΠΙΝ ΕΛΕΓΧΟΥ