Watch 6 Teensy Robots Ziehen Sie ein 2-Ton-Auto

Das alte Sprichwort besagt, dass viele Hände Licht machen, aber in diesem Fall machen auch viele kleine Roboterfüße Licht.

Eine Flotte teensy Roboter, die zusammen weniger als ein typischer Apfel wiegen, haben ein 3.900-lbs bewegt. (1.800 Kilogramm) Auto und Fahrer.

Das Geheimnis hinter diesen winzigen, aber mächtigen Bots ist ein bemerkenswerter Klebstoff, der von Gecko-Füßen inspiriert ist.

"Sie verwenden einen synthetischen Gecko-Klebstoff, der bei einer Scherkraft angeschaltet wird und dann sofort nach dem Loslassen wieder ausgeschaltet wird", sagt David Christensen, ein Maschinenbau-Doktorand an der Stanford University in Kalifornien, der an der Entwicklung der Roboter beteiligt war. "Sie sperren sich grundsätzlich auf die Oberfläche ein, wenn sie es wollen, sind aber nie festgefahren."

Einfaches Design

Das "u-Schlepper "(ausgesprochen MicroTugs) werden nach dem griechischen Buchstaben" mu "benannt, der den Reibungskoeffizienten in der Physik bezeichnet (Mu beschwört auch Begriffe von kleinen Dingen herauf, wie es die symbolische Abkürzung für Mikro-Standardeinheiten ist.) Und Reibung ist die Inspiration hinter den gewaltigen Zerrkräften dieser winzigen Bots.

Die Haftkraft der Roboter verhält sich aus Sicht des Benutzers eher wie Reibung, außer dass die verfügbare Kraft viel, viel, viel größer ist als die Reibung wäre ", sagte Christensen in einer E-Mail an Live Science.

Zum Beispiel kann jeder Roboter 14 Pfund aufbringen. (62 Newton) Scherkraft bei Spitzenbelastung. Im Gegensatz dazu würde eine Gummi-Reibungsbasis 500-mal weniger Kraft bereitstellen, sagte Christensen.

Die Bots werden in einem relativ einfachen Design hergestellt: Eine winzige Batterie treibt den Motor an, der einen Metallarm anhebt, der an einem Schleppkabel verankert ist. Auf der Unterseite der Füße befindet sich ein Kleber, der die Roboter-Teile wie einen Gecko-Fuß funktionieren lässt. Wenn der Klebstoff vertikal gezogen wird, bietet er keinen Widerstand, aber wenn er seitlich, parallel über eine Oberfläche gezogen wird, widersteht das Material stark der Bewegung.

Das Team wurde teilweise durch einige der unrealistischeren Darstellungen der Roboterfähigkeiten inspiriert. Zum Beispiel, in dem Film "Big Hero 6", wirft ein Schwarm kleiner Bots ein Auto, als wäre es ein Baseball.

"Die Argumentation schien immer so zu gehen:, Klar, jeder Roboter kann nicht viel, aber wir können eine große Anzahl von ihnen bekommen, und dann wird es unglaublich '", sagte Christensen in einer E-Mail an Live Science. "Wir wollten diese Idee untersuchen, und es stellt sich heraus, dass es einige Komplexitäten gibt, die davon abhängen, wie sich die Roboter bewegen."

Das Team begann zu untersuchen, was den erstaunlichen Kraft-Multiplikator-Effekt von Teams aus winzigen Bewegern hervorruft, wie zum Beispiel Ameisenschwärme, die Hunderte von Malen mehr als ihr eigenes Gewicht schleppen können.

Besser zusammen

Das Team betrachtete eine Vielzahl von Robotern, von denen, die zu denen liefen, die liefen und vibrierten. Einige Roboter arbeiteten besser in Teams als andere. Je schneller sie sich bewegten, desto schlechter funktionierten sie als Gruppe, berichteten die Forscher gestern (14. März) online in der Fachzeitschrift IEEE Robotics and Automation Letters.

"Die vibrierenden waren erschreckend schlecht. In einigen Fällen erreichten 20 Roboter nur die doppelte Spitzenkraft von eins", sagte Christensen. "Wir stellten fest, dass wir, wenn wir alles verlangsamten, so dass sie sich eher synchronisieren konnten, nahezu perfekte Teamarbeit bekamen und wir die volle Leistungsfähigkeit von jedem Roboter, den wir uns erhofften, bekommen konnten. Angesichts der erstaunlichen Fähigkeit der MicroTugs individuell skaliert."

Die MicroTugs haben ihre Spitzenfähigkeit noch nicht einmal ausgeschöpft. Angesichts der Scherkräfte, denen die Roboter standhalten, sollten sie in der Lage sein, etwa das Doppelte des derzeitigen Gewichts des Fahrzeugs zu ziehen, sagte Christensen. (Obwohl die MicroTugs ein Auto ziehen können, konnten sie keines anheben; wie jeder, der jemals ein totes Auto von der Straße geschoben hat, weiß, benötigt es viel weniger Kraft, um ein Auto zu schieben als es zu heben.)

Das Team meinte, dass diese Botsschwärme viele praktische Anwendungen haben.

"Zukünftige Versionen dieser Art von Robotern könnten Trümmer nach Überlebenden durchsuchen, sie finden und, was noch wichtiger ist, große Trümmer aus dem Weg räumen und die Welt verändern, nicht nur als mobile Sensoren", sagte Christensen.

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