Pse bëj robotë sa një kokërr orizi

Duke studiuar lëvizjen dhe trupin e insekteve të tilla si milingonat, Sarah Bergbreiter dhe grupi e saj ndërtojnë versione mekanike kandrrash, super të vogla, pabesueshmërisht të fuqishme... dhe më pas, u shtojnë raketa. Shikoni zhvillimet e tyre në mikrorobotikë, zhvillime që të lënë gojëhapur, dhe njihuni me tre rrugë për përdorim në të ardhmen të këtyre ndihmësve të vegjël.

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)