Dom > Razstava > Vsebine

Premisleki glede oblikovanja mikrobotikov

Mar 11, 2019

Medtem ko se je „mikro“ predpona uporabljala subjektivno, da pomeni majhno, standardiziranje lestvic po dolžini preprečuje zmedo. Tako bi imel nanorobot značilne dimenzije pri ali pod 1 mikrometer, ali pa bi manipuliral s komponentami v območju 1 do 1000 nm. Mikrobrobot bi imel značilne dimenzije manjše od 1 milimetra, millirobot bi imel dimenzije manjše od cm, minirobot bi imel dimenzije manjše od 10 cm (4 palce), majhen robot pa bi imel dimenzije manjše od 100 cm (39 in). .


Zaradi majhnosti so mikroboti lahko zelo poceni in se lahko uporabljajo v velikem številu (robotika rojev) za raziskovanje okolij, ki so premajhna ali preveč nevarna za ljudi ali večje robote. Pričakuje se, da bodo mikroboti koristni v aplikacijah, kot so iskanje preživelih v porušenih stavbah po potresu ali plazenje skozi prebavni trakt. Kar mikrobotom primanjkuje moči ali računske moči, lahko nadoknadijo z uporabo velikih števil, kot v rojih mikrobotov.


Način premikanja mikrorobotov je odvisen od njihovega namena in potrebne velikosti. Pri submikronskih velikostih fizični svet zahteva precej nenavadne načine, kako se približati. Reynoldsovo število za robote v zraku je blizu enotnosti; viskozne sile prevladujejo nad inercialnimi silami, zato bi lahko "letenje" uporabilo viskoznost zraka, ne pa Bernoullijevo načelo dviganja. Roboti, ki se premikajo skozi tekočine, lahko zahtevajo rotirajočo zastavico, kot je gibljiva oblika E. coli. Hopping je skrivnosten in energetsko učinkovit; robotu omogoča, da se premika po površini različnih površin. Pionirski izračuni (Solem 1994) so preučevali možna vedenja, ki temeljijo na fizičnih realnostih.


Eden glavnih izzivov pri razvoju mikrobotov je doseči gibanje z zelo omejenim napajanjem. Mikroroboti lahko uporabijo majhen vir lahkih baterij, kot je kovanca ali lahko izločijo energijo iz okolice v obliki vibracij ali svetlobne energije. Mikroroboti sedaj uporabljajo tudi biološke motorje kot vire energije, kot so brazdani Serratia marcescens, da črpajo kemično moč iz okoliške tekočine za aktiviranje robotske naprave. Ti bioroboti se lahko neposredno kontrolirajo z dražljaji, kot so kemotaksija ali galvanotaksija z več kontrolnimi shemami. Priljubljena alternativa vgrajeni bateriji je napajanje robotov z uporabo zunanje inducirane moči. Primeri vključujejo uporabo elektromagnetnih polj, ultrazvok in svetlobo za aktiviranje in nadzor mikro robotov.