Výzkumníci z Berkeley vytvořili létajícího mikrorobota o tloušťce 9,4 mm a hmotnosti 21 mg inspirovaného čmeláky, který je poháněn magnetickým pohonem a nemá baterie.
Skupina vědců učinila působivý průlom v oblasti miniaturizované robotiky, když vyvinula nejmenšího autonomního létajícího robota na světě. Toto inovativní zařízení vytvořil tým z Kalifornské univerzity v Berkeley, jehož výsledky byly zveřejněny v prestižním časopise Science, což nám umožňuje prozkoumat podrobnosti tohoto fascinujícího projektu.
Mikrorobot o šířce 9,4 mm a hmotnosti 21 mg představuje významný milník v oblasti letecké robotiky. Tento malý robot, inspirovaný čmelákem, je schopen přesných trojrozměrných pohybů, což otevírá řadu možností od umělého opylování až po kontroly v omezených prostorech, jako jsou ventilační kanály nebo průmyslová potrubí.
Nový krok vpřed v miniaturizaci robotů
Konstrukce robota byla vyrobena 3D tiskem z ultralehkého polymeru. Nejpřekvapivějším aspektem tohoto zařízení je jeho magnetický pohonný systém, který mu umožňuje pracovat bez baterií. Tento systém je založen na použití neodymových magnetů o průměru pouhého 1 mm a tloušťce 0,5 mm, které při interakci s vnějším magnetickým polem generují pohyb.
Fyzikální princip tohoto mechanismu je podobný principu navíjecího motoru, kdy magnety otáčejí vrtulí robota. Tento proces je srovnatelný s pokusy s elektromotory v hodinách techniky na střední škole, kde se demonstruje, jak může magnetické pole vyvolat pohyb ve vodiči.
Robot je také vybaven integrovaným gyroskopickým stabilizačním kroužkem, který využívá principů zachování pohybu ke stabilizaci letu. Tato součástka je klíčová pro neutralizaci nežádoucích pohybů bez spotřeby další energie, a to díky využití setrvačnosti samotného zařízení.
Budoucnost robotické technologie
Potenciál využití tohoto mikrorobota je široký. Kromě jeho využití při umělém opylování, které je obzvláště důležité vzhledem k úbytku včelích populací na celém světě, by robot mohl být použit ke kontrole průmyslových motorů, aniž by je bylo nutné rozebírat. Má také potenciál hrát klíčovou roli při pátracích a záchranných operacích v troskách po zemětřesení a také při monitorování ekosystémů z hlediska životního prostředí.
Výzkumníci mají s projektem ambiciózní plány do budoucna. Mezi jejich cíle patří další zmenšení velikosti robota na pouhých 5 mm s využitím nových materiálů, které by mohly zvýšit jeho účinnost. Pracují také na optimalizaci spotřeby energie magnetického systému a na integraci senzorů polohy a pohybu. Tyto pokroky umožní robotovi efektivně pracovat v nepříznivých podmínkách, například při bočním větru.
Tento vývoj představuje nejen významný technologický průlom, ale také zdůrazňuje potenciál miniaturizované robotiky pro řešení globálních problémů. Vzhledem k tomu, že výzkumníci pokračují ve zdokonalování a vylepšování konstrukce, je pravděpodobné, že se v budoucnu dočkáme ještě inovativnějších aplikací těchto malých robotů.