Robotik

Diese von Origami inspirierten Mikrobots können komplizierte Aufgaben ausführen

Diese von Origami inspirierten Mikrobots können komplizierte Aufgaben ausführen


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Mikrobots, Roboter mit einer Größe von nicht mehr als einem Zentimeter, könnten viele Anwendungen haben, werden jedoch durch begrenzte Bewegungen behindert. Inspiriert von Origami ist es Forschern der University of Michigan nun gelungen, Mikrobots zu entwickeln, die sich in großen Winkeln, 90 Grad und mehr falten lassen und kompliziertere Aufgaben ausführen können.

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"Wir haben eine neue Methode entwickelt, um Mikrobots zu entwerfen, herzustellen und zu betätigen", sagte Evgueni Filipov, ein U-M-Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen.

"Wir waren die ersten, die erweiterte Origami-Faltfunktionen in ein integriertes Mikrobot-System integriert haben."

Die neuen Bots können verschiedene Formen annehmen, um eine Vielzahl von Aufgaben mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden zu bewältigen. Vielleicht beeindruckender ist die Tatsache, dass die Forscher den Bots eine Goldschicht hinzugefügt haben, um als Bordaktuator zu fungieren und die Notwendigkeit eines externen Stimulus zum Auslösen der Bewegungen der Bots zu beseitigen.

Normalerweise benötigen Mikrobots einen äußeren Reiz, um zu funktionieren, wie z. B. Wärme oder ein Magnetfeld. Aber diese beeindruckenden kleinen Bots umgehen diesen Schritt.

"Wenn Strom durch die Goldschicht fließt, erzeugt er Wärme, und wir verwenden Wärme, um die Bewegungen des Mikrobots zu steuern", sagte Filipov.

Die Forscher steuern die anfängliche Falte durch Erhitzen des Systems. Das Entfalten wird dann einfach gemacht: Das System muss einfach abkühlen.

Wenn sie wollen, dass die Bots falten und gefaltet bleiben, überhitzen die Forscher das System. Wenn sie dies tun, können die Forscher die Falte neu programmieren, um zu ändern, wo sie zur Ruhe kommt.

Insgesamt ermöglichen diese Systeme Mikrobots, elastisch zu arbeiten, und können nun nach Abschluss ihrer Aufgabe ihre ursprüngliche Form wiederherstellen.

Gegenwärtig werden die Bots von einem Haltegurt gesteuert, aber die Forscher hoffen, dass schließlich eine Bordbatterie und ein Mikrocontroller einen elektrischen Strom anlegen, der zur Führung der winzigen Instrumente verwendet wird.

Die Forscher sagen, dass die Bots Anwendungen in Bereichen von medizinischen Geräten bis zur Erfassung der Infrastruktur haben. Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlichtErweiterte Funktionsmaterialien.


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