Dom > Izložba > Sadržaj

Razmatranja o dizajnu mikrobotika

Mar 11, 2019

Dok je 'mikro' prefiks subjektivno korišten za označavanje malih, standardiziranje na ljestvici dužine izbjegava konfuziju. Tako bi nanorobot imao karakteristične dimenzije na ili ispod 1 mikrometra, ili manipulirao komponentama u rasponu veličina 1 do 1000 nm. Mikrorobot bi imao karakteristične dimenzije manje od 1 milimetra, milirobot bi imao dimenzije manje od 1 cm, minirobot bi imao dimenzije manje od 10 cm (4 in), a mali robot bi imao dimenzije manje od 100 cm (39 in). ,


Zbog svoje male veličine, mikroboti su potencijalno vrlo jeftini i mogu se koristiti u velikom broju (roj robotika) za istraživanje okolina koje su premale ili previše opasne za ljude ili veće robote. Očekuje se da će mikroboti biti korisni u aplikacijama kao što su traženje preživjelih u srušenim zgradama nakon potresa, ili puzanje kroz probavni trakt. Ono što mikrobotima nedostaje u snazi ili računalnoj snazi, mogu se nadoknaditi korištenjem velikih brojeva, kao u rojevima mikrobota.


Način kretanja mikrorobota je funkcija njihove namjene i potrebne veličine. Na submikronskim veličinama, fizički svijet zahtijeva prilično bizarne načine kretanja. Reynoldsov broj za robote u zraku blizu je jedinstva; viskozne sile dominiraju silama inercije, tako da bi "letenje" moglo koristiti viskoznost zraka, a ne Bernoullijevo načelo dizanja. Roboti koji se kreću kroz tekućine mogu zahtijevati rotirajuću bičevicu poput pokretnog oblika E. coli. Skakanje je nečujno i energetski učinkovito; dopušta robotu da pregovara o površinama različitih terena. Pionirski izračuni (Solem 1994.) ispitivali su moguća ponašanja temeljena na fizičkim stvarnostima.


Jedan od najvećih izazova u razvoju mikrorobota je postizanje pokreta pomoću vrlo ograničenog napajanja. Mikroroboti mogu koristiti mali izvor lagane baterije poput novčića ili mogu čistiti energiju iz okoline u obliku vibracije ili svjetlosne energije. Mikroroboti sada također koriste biološke motore kao izvore energije, kao što su brazdani Serratia marcescens, kako bi izvukli kemijsku snagu iz okolne tekućine kako bi aktivirali robotski uređaj. Ti bioroboti mogu se izravno kontrolirati podražajima kao što su kemotaksija ili galvanotaksija s nekoliko dostupnih kontrolnih shema. Popularna alternativa ugrađenoj bateriji je napajanje robota korištenjem vanjske inducirane snage. Primjeri uključuju upotrebu elektromagnetskih polja, ultrazvuka i svjetla za aktiviranje i kontrolu mikro robota.