Unë dhe nxënësit e mi merremi me robotë shumë të vegjël.
Mund t’i mendoni si versionin robot
të diçkaje shumë të njohur për ne të gjithë: milingonat
Të gjithë e dimë që milingonat, ashtu si insektet e tjera të kësaj madhësie
mund të bëjnë gjëra krejt të pabesueshme.
Të gjithë kemi parë një grup milingonash ose diçka të ngjashme,
të mbartin thërrimet që ju bien në piknik, për shembull.
Por cilat janë sfidat e vërteta të projektimit të milingonave të tilla?
Pikësëpari, si t’i përfshijmë të gjitha aftësitë e milingonës
në një robot me po atë përmasa?
Fillimisht, na duhet të gjejmë si t’i bëjmë të lëvizin
kur janë kaq të vegjël.
Na duhen mekanizma të tillë, si këmbë dhe motorë efikasë
mbi të cilët të bazohet lëvizja
dhe na duhen sensorë, energji dhe kontroll
për të montuar gjithçka në një robot milingonë gjysmë-inteligjent.
Dhe së fundi, për t’i bërë këto sende vërtet funksionale
duam që krejt kjo të punojë si një e tërë, që të mund të bëjmë gjëra më të mëdha.
Pra, le t’ia nisim me lëvizshmërinë.
Insektet lëvizin në mënyrë të mahnitshme.
Kjo video është marrë nga University of California, Berkeley
Ajo tregon një kacabu që lëviz në një terren vërtet të vështirë,
por pa u rrokullisur,
dhe arrin ta bëjë këtë ngaqë këmbët e tij janë një ndërthurje materialesh të ngurta,
që janë çka kemi përdorur tradicionalisht në robotët
dhe materialesh të buta.
Kërcimi është tjetër mënyrë interesante për të lëvizur kur jeni i vogël
Këto insekte depozitojnë energji elastike dhe e çlirojnë atë shumë shpejt
kur iu duhet shumë forcë, si në rastin e kërcimit nga uji, për shembull.
Një nga kontributet më të mëdha prej laboratorit tim
ka qenë kombinimi i materialeve të ngurta me ato të buta
në mekanizma shumë, shumë të vegjël
Ky mekanizëm kërcyes i ka brinjët rreth katër milimetra,
pra përnjëmend i vogël
Materiali i fortë këtu është silikoni ndërsa ai i buti gomë silikoni
Dhe ideja bazë është që do ta ngjeshim,
do të depozitojmë energji elastike dhe ta çlirojmë të kërcejë
Pra, hëpërhë s’ka as motorë, as energji.
Në lëvizje vihet me anë të një metode që e quajmë
"Studentë diplome me piskatore"
Pra, ajo që do të shihni në videon e radhës
është ky djalë që po ia del mbanë shumë mirë me kërcimet.
Ky është Aaroni, student diplome me piskatore,
dhe ajo që shikoni është ky mekanizëm me brinjë 4 mm
që kërcen rreth 40 cm lart.
Pra, rreth 100 herë më shumë se lartësia e vetë objektit.
Dhe mbijeton, hidhet mbi tryezë,
është shumë i fortë, dhe mbijeton mirë, derisa na humb nga sytë
sepse është shumë i vogël.
Së fundi, duam t’i shtojmë kësaj motorë
dhe kemi studentë në laboratorë që merren me motorë milimetrikë
që të mund t’i integrojmë në robotë të vegjël, të pavarur.
Por që të mund të vëzhgojmë lëvizjen në këtë shkallë
po bëjmë me hile, po përdorim magnete.
Këtu tregohet ajo që do të ishte pjesë e këmbës së mikro-robotit
dhe mund të shikoni kyçet prej gome silikoni
me një magnet të trupëzuar që vihet në lëvizje
nga një fushë e jashtme magnetike
Kjo na shpie tek roboti që ju tregova më parë.
Gjëja më interesante që ky robot na ndihmon ta kuptojmë
është mënyra se si lëvizin insektet e kësaj madhësie.
Ne kemi një model shumë të mirë për mënyrën si
lëviz gjithçka, nga kacabujtë tek elefantët.
Të gjithë lëvizim me kërcime kur jemi duke vrapuar.
Por po qe se jam vërtet i vogël, forcat mes këmbëve dhe truallit
do të ndikojnë lëvizjen time shumë më tepër se masa ime,
ky është shkaku i lëvizjes me kërcime.
Pra ky ende nuk punon dhe aq,
por kemi versione pak më të mëdha, që vijnë rrotull.
Ky është rreth një centimetër kub, një centimetër brinja, pra shumë i vogël
dhe kemi arritur të vrapojë me rreth 10 gjatësi trupore për sekondë,
pra 10 centimetra në sekondë.
Goxha i shpejtë, për një gjë të vogël,
dhe kufizohet vetëm nga kushtet tona për provën.
Por kjo ju jep një ide për mënyrën si funksionon.
Mund të krijojmë versione 3D të tij, që mund të ngjiten mbi pengesa,
pak a shumë si kacabuja që ju tregova më parë.
Së fundi, duam t’i shtojmë çdo gjë robotit.
Duam që ndijimi, energjia, dhe kontrolli të punojnë së bashku,
dhe s’ka pse të jetë çdo gjë e frymëzuar nga natyra.
Ky robot është afërsisht në rendin e një karameleje Tic Tac
Dhe në këtë rast, në vend të magnetit ose muskujve për ta lëvizur,
kemi përdorur raketa.
Ky është një material energjetik i mikro-fabrikuar
dhe mund të prodhojmë pikselë të vegjël të tij
dhe mund t’i vendosim këto pikselë në barkun e këtij roboti,
dhe ky robot, atëherë, do të kërcejë sa herë që ndjen një shtim të dritës.
Videoja e radhës, është nga të preferuarat e mia.
Kemi këtë robotin prej 300 miligramësh
i cili kërcen rreth 8 centimetra në ajër
Përmasat e tij janë vetëm 4x4x7 mm.
Në fillim do të shihni një ndriçim të madh,
kur çlirohet energjia
dhe roboti që bën akrobaci në ajër.
Pra, pamë një ndriçimi të madh,
dhe ja ku duket roboti që kërcen në ajër.
Pa asnjë pengore ose tela të lidhur me të.
Çdo gjë e ka brenda dhe kërcen si kundërpërgjigje
të goditjes së lehtë që studenti i bëri ndriçuesit ngjitur me të.
Besoj se mund t’i përfytyroni të gjitha gjërat e mrekullueshme që mund të bëjmë
me robotë të kësaj shkalle që mund të turren, zvarriten, hidhen dhe rrotullohen.
Mendoni për rrënojat që mbeten pas një katastrofe natyrore, si tërmeti.
Përfytyroni këta robotë të vegjël që lëvizin mes atyre rrënojave,
në kërkim të të mbijetuarve.
Ose, përfytyroni shumë robotë që lëvizin rreth një ure
për ta inspektuar dhe për t’u siguruar se është e parrezik,
që të mos kemi vithisje si kjo,
që ndodhi në Mineapolis më 2007-n.
Ose thjesht përfytyroni ç'mund të bënit
po të kishit robotë që mund të notonin në gjakun tuaj.
Apo jo? "Udhëtimi Fantastik" i Isaac Asimov-it.
Që mund t’ju operonin pa pasur nevojë për t’ju prerë paraprakisht.
Ose mund të ndryshonim rrënjësisht mënyrën si ndërtojmë
nëse i bëjmë robotët tanë të veckël të veprojnë njësoj si termitet,
që ndërtojnë këta pirgje të pabesueshëm tetë metra të lartësh
banesa të ajrosura shumë mirë, për termite të tjera
në Afrikë dhe Australi.
Mendoj se ju dhashë disa nga mundësitë
se ç’mund të bëjmë me këta robotë të vegjël.
Deri tani kemi bërë ca përparime, por ende ka goxha rrugë për të bërë
dhe shpresojmë që disa prej jush të mund të kontribuojnë për këtë.
Shumë faleminderit.
(Duartrokitje)