• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Mikrorobotar som kan formas till flera typer av svärmande former

    Ett team av forskare från Harbin Institute of Technology i Kina och Michigan State University i USA har utvecklat ett sätt att kontrollera svärmande mikrorobotar som kan formas till flera typer av former. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskapsrobotik , gruppen beskriver sina små robotar, vad de kan göra, och möjliga användningsområden för dem.

    Under de senaste decennierna, forskare och ingenjörer har arbetat med utvecklingen av robotar som är så små att de kan simma inuti en levande kropp. Man tror att en dag, sådana robotar kommer att kunna leverera droger till mål i kroppen, eller kanske stanna i kroppen, arbetar tillsammans med immunsystemet för att förebygga sjukdomar. I denna nya ansträngning, forskarna har tagit ytterligare ett steg i den riktningen genom att utveckla ett sätt att kontrollera en svärm av små robotar som konfigurerar dem till flera typer av former.

    Forskarna noterar att fram till nu, ingenjörer har utvecklat små robotar som formar och verkar i svärmar, men bara i en enda form – vilket begränsar deras användbarhet. Forskarna som arbetar i Kina rapporterar att deras små robotar kunde formas till fyra olika svärmformer - flytande, band, kedja och virvel. Och vilken som helst av dem kunde bildas på begäran.

    Robotarna i experimenten var faktiskt bara enstaka korn av hematit - de suspenderades i en vätska och manipulerades med hjälp av specialiserade magneter. Genom att kontrollera magnetfältets frekvens och riktning, forskarna kunde få varje robot att snurra, rulla, oscillera och tumla självständigt. När magnetfältet kontrollerades för en hel grupp av robotar, resultatet blev en kontrollerbar svärm.

    De fyra olika självorganiserade mikrorobotformationerna:vätska (ett jämnt fördelat mönster av robotar), kedjor (robotar kopplade i långa och parallella rader), band (kortare, parallella rader av robotar) och vortex (cirkulära skaror av robotar). Kredit:Xie et al., Sci. Robot. 4, eaav8006 (2019)

    Forskarna påpekar att för att ta sig från en kroppsdel ​​till en annan, en svärm skulle behöva kunna forma sig i olika konfigurationer. Att röra sig genom ett organ som magen, till exempel, kan kräva en svärm helt enkelt för att röra sig som en massa. Att röra sig genom en kanal, å andra sidan, skulle kräva former som en kedja, orm eller mask. Och att flytta last inuti karossen skulle kräva en svärm för att binda samman i en form som en virvel för ett kollektivt grepp.

    Video som visar vätska till vortex, band till virvel och kedja till virvel transformationer. Visar även riktningsstyrning av virvelformationer. Kredit:Xie et al., Sci. Robot. 4, eaav8006 (2019)
    Video av två mikrorobotvirvlar som smälter samman. Kredit:Xie et al., Sci. Robot. 4, eaav8006 (2019)
    Video som visar genereringen av en gigantisk virvel. Kredit:Xie et al., Sci. Robot. 4, eaav8006 (2019)
    Video som visar precisionen av kontrollerad rörelse av bandet, virvel- och kedjeformationer. Kredit:Xie et al., Sci. Robot. 4, eaav8006 (2019)
    Video som visar hur man testar virvelns förmåga, band och kedja mikrorobot svärmar att passera genom en smal kanal. Kredit:Xie et al., Sci. Robot. 4, eaav8006 (2019)

    © 2019 Science X Network




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com