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L’Università di Washington ha sviluppato due robot che assomigliano a dei veri insetti. Uno scarafaggio e uno strider acquatico. I robot sono i micro-robot completamente funzionali più piccoli, leggeri e veloci mai creati.
Una relazione sul lavoro degli scienziati è stata presentata alla conferenza internazionale della IEEE Robotics and Automation Society sui robot e sistemi intelligenti.
I robot in miniatura potrebbero avere applicazioni future in settori quali l’impollinazione artificiale, la ricerca e salvataggio, il monitoraggio ambientale, la micro produzione o la chirurgia robotica.
Il mini scarabeo pesa solo 8 mg e lo strider acquatico pesa 55 mg. Entrambi i robot possono muoversi ad una velocità di circa 6 mm/s. Gli autori dello sviluppo hanno notato che 6 mm/s sono abbastanza veloci per i microrobot di queste dimensioni. Questo sebbene siano ancora inferiori alle loro controparti biologiche. I ricercatori hanno citato come esempio una formica il cui peso raggiunge i 5 mg e che può muoversi ad una velocità di quasi 1 m/s.
L’elemento chiave dei piccoli robot sono i loro microdrive, che ne facilitano il movimento. Gli scienziati hanno utilizzato una nuova tecnica di produzione per ridurre il peso dell’attuatore a meno di 1 mg. Si tratta dell’attuatore più piccolo mai realizzato.
L’unità utilizza un materiale chiamato lega a memoria di forma (SMA), che può cambiare forma se riscaldato. L’effetto è chiamato “memoria di forma” perché la lega ricorda la sua forma originale per poi riprenderla dopo la deformazione. A differenza di un motore tradizionale che alimenta un robot, queste leghe non hanno parti mobili o rotanti.
Le leghe a memoria di forma non sono tipicamente utilizzate per la propulsione di robot su larga scala a causa della loro lentezza. Nel caso dei microrobot, invece, gli attuatori sono costituiti da due minuscoli fili in lega SMA con un diametro di 0,025 mm. Utilizzando una piccola quantità di corrente, i fili possono riscaldarsi e raffreddarsi rapidamente. Questo consente ai robot di sbattere le pinne o muovere le gambe fino a 40 volte al secondo.
Nei test preliminari, il robot è stato in grado di sollevare più di 150 volte il proprio peso. Rispetto ad altre tecnologie utilizzate per spostare i robot, la tecnologia SMA richiede molta meno elettricità o calore.
Gli autori del lavoro volevano studiare più a fondo i movimenti dei robot e migliorarli. Mentre il robot acquatico dell’Università di Washington esegue un movimento fluido, l’insetto reale effettua un movimento più efficiente con le zampe posteriori. Motivo per cui può muoversi molto più velocemente.
Gli scienziati stanno lavorando all’utilizzo di minuscole batterie e alla combustione catalitica. Tale tecnologia può rendere i loro robot completamente autonomi e liberarli da una fonte di energia esterna.
