За водомерками интересно наблюдать: они бегут по воде, опираясь на поверхностное натяжение. Ученые создали крошечную роботизированную версию насекомого, которая использует рекордный привод для движения.
Робот WaterStrider был создан в Университете штата Вашингтон командой под руководством доц. Профессор Нестор О. Перес-Арансибия и аспирант инженерного дела Конор Тригстад. Исследователи также создали меньшего и более простого робота, вдохновленного водяными клопами, под названием MiniBug.
Безусловно, более интригующим из двух является бот WaterStrider, его длина составляет всего 22 мм (у MiniBug – 8,5 мм) и наконечники. весы составляют всего 56 миллиграммов. В его корпусе, состоящем из углеродного волокна, используются четыре дискообразные ножки, которые поддерживают поверхностное натяжение и не позволяют ему погружаться.
Однако по-настоящему интересной частью робота является «привод с памятью формы», который перемещает его две руки/плавники. Сообщается, что при длине 7 мм это самое маленькое устройство такого типа, когда-либо созданное.
WaterStrider и MiniBug вместе с американской монетой в четверть доллара для масштабированияБоб Хабнер, WSU Photo Services
Привод включает в себя две крошечные проволоки, изготовленные из никель-титанового сплава, которые сжимаются при нагревании, но возвращаются в более длинное исходное состояние при охлаждении. Под воздействием электрического тока провода нагреваются и сжимаются. Когда этот ток прекращается, провода охлаждаются и возвращаются в свое «запомненное» более длительное состояние.
Поэтому, применяя пульсирующийэлектрического тока, можно заставить провода быстро переключаться между двумя состояниями, взмахивая при этом соединенными руками. Таким образом, WaterStrider способен взмахивать руками со скоростью до 40 раз в секунду, «гребя» по поверхности воды со скоростью около 6 мм в секунду.
Применяется в другой конфигурации, привод дополнительно способен поднимать вес, в 155 раз превышающий его собственный.
Перес-Арансибия, Тригстад и его коллеги сейчас работают над включением источника питания в робота, а также надеются разработать другие боты, вдохновленные насекомыми, которые могут перемещаться как по поверхности воды, так и под ней.
Однажды роботы могут быть использованы в таких приложениях, как искусственное опыление, поиск и спасение, а также мониторинг окружающей среды, а сам привод может дополнительно найти применение в таких задачах, как микропроизводство и роботизированная хирургия.
Документ об исследовании был недавно опубликован в Трудах Общества робототехники и автоматизации IEEE. Международная конференция по интеллектуальным роботам и системам.
И нет, это не первый робот-водомер, которого мы видели. Предыдущие примеры были реализованы за счет управления поверхностным натяжением и использования термочувствительной пленки.
