Главная / Микророботы, индивидуально контролируемые через миниатюрные силовые поля
14.01.2016 |
|
 Исследователи используют технологию, подобную «миниатюрным силовым полям» для самостоятельного контролирования отдельных микророботов, работающие в группах. Их работа направленна на использование крошечных машин в различных областях, включая производство и медицину. Ранее движением групп микророботов можно было управлять только в унисон.
Причина, по которой исследователи хотят иметь независимое движение каждого робота, заключается в том, они могли совершать совместные задачи манипулирования. Для примера, муравьи могут самостоятельно передвигаться, но при этом все они работают вместе, чтобы выполнять такие задачи, как подъем и перемещение вещей. Исследователи желают иметь возможность контролировать микророботов по отдельности, чтобы они могли заставить некоторых роботов делать одно, а других роботов делать что-то другое одновременно.
Команда разработала систему для управления роботами отдельными магнитными полями из массива крошечных плоских катушек. По их словам, роботы являются слишком маленькими, чтобы на них можно было установить батареи, так что они не могут иметь встроенного питания. Поэтому необходимо использовать внешний способ их питания. Исследователи используют магнитные поля, чтобы генерировать энергию для роботов. Их исследование выявляет, как именно можно управлять роботами индивидуально.
Микроботы представляют собой магнитные диски, скользящие по поверхности. В то время как изученные версии имеют около 2 миллиметров в диаметре, исследования направлены на создание микроботов, которые будут иметь около 250 мкм в диаметре, или примерно размером с пылевого клеща.
В ранее разработанных системах микроботы контролировались с использованием меньшего количества катушек, расположенных по периметру «рабочего места», содержащего мельчайшие машины. Тем не менее, это «глобальное» поле не является достаточно хорошим, чтобы контролировать отдельных микророботов самостоятельно.
Подход, который был придуман исследователями, работает на микроуровне, и будет первым, который может предоставить по-настоящему независимое движение нескольких микророботов в одной рабочей области, так как исследователи могут уже производить локализованные поля, в отличие от глобального поля.
Роботы перемещаются с помощью силы притяжения или отталкивания и путем изменения силы электрического тока в катушках. Самостоятельно управляемые микроботы, работающие группами, могут стать полезными в создании микроэлектромеханических систем, или MEMS - крохотных машин, которые могут иметь многочисленные применения - от медицины до национальной безопасности.
Катушки были сделаны посредством печати медного шаблона с той же технологией, используемой для изготовления печатных плат. Они могут быть сокращены от текущего размера, составляющего 4 мм. Новый процесс, однако, был необходим, чтобы создать микромасштабный прототип.
Исследование продолжается. Команда будет пытаться использовать микромасштабные прототипы, чтобы собрать компоненты для микроэлектромеханических устройств. Одним из потенциальных препятствий является эффект ван-дер-Ваальса между молекулами, которые присутствуют в масштабе микрон, но не на макроуровне. Силы может привести к «прилипанию» между крошечными компонентами, что влияет на их работу.
|
|
