Маленький, но быстрый: миниатюризированный вдохновленный оригами робот объединяет точность микрометра с высокой скоростью: робот масштаба миллиметра открывает новые пути для микрохирургии, микросборки и микроманипуляции

Сообщаемый в Научной Робототехнике, новом дизайне, робот миллидельты, разработанный командой Роберта Вуда в Институте Wyss Гарварда Биологически Вдохновленной Школы Разработки и Джона А. Полсона Технических и прикладных наук (МОРЯ), преодолевает эту проблему миниатюризации. Объединяя их метод микрофальсификации с высокоэффективными композиционными материалами, которые могут включить изгибные суставы и сгибающиеся приводы головок, миллидельта может работать с высокой скоростью, силой и точностью микрометра, которые делают его совместимым с рядом задач микроманипуляции в производстве и медицине.В 2011, вдохновленный книжками-игрушками и оригами, команда Вуда развивала подход микрофальсификации, который позволяет сборку роботов от плоских листов композиционных материалов.

Всплывающее окно MEMS (короткий для «микроэлектромеханических систем») производство с тех пор использовалось для строительства динамических машин масштаба сантиметра, которые могут просто уйти, или, как в случае RoboBee, может полететь. В их новом исследовании исследователи применили свой подход, чтобы разработать робот Delta, измеряющий простые 15 mm-15 mm-20 mm.«Физика вычисления сказанного нас, что сбивание размера роботов Delta увеличило бы их скорость и ускорение и всплывающее окно MEMS, производящий с его способностью использовать любой материал или комбинацию материалов, казалась идеальным способом приняться за решение этой проблемы», сказал Вуд, который является Основным Преподавателем в Институте Wyss и соруководителем его Биовдохновленной платформы Робототехники. Вуд – также профессор Реки Чарльз Технических и прикладных наук в МОРЯХ. «Этот подход также позволил нам быстро проходить много повторений, которые привели нас к заключительной миллидельте».

Дизайн миллидельты включает сложную структуру ламината с вложенными изгибными суставами, которые приближают более сложные суставы, найденные в крупномасштабных роботах Delta. «С помощью сборочного стенда этот ламинат может быть точно свернут в масштаб миллиметра робот Delta. Миллидельта также использует пьезоэлектрические приводы головок, которые позволяют ей выполнять движения на частотах в 15 – 20 раз выше, чем те из других в настоящее время доступных роботов Delta», сказал первый автор Хэйли Макклинток, Исследователь Штата Института Wyss в команде Древесины.

Кроме того, команда продемонстрировала, что миллидельта может работать в рабочем пространстве приблизительно семи кубических миллиметров и что это может применить силы и показать траектории, которые, вместе с его высокими частотами, могли сделать его идеалом для микроманипуляций в промышленных процессах выбора-и-места и микроскопических операциях, таких как относящаяся к сетчатке глаза микрохирургия выполненный на человеческом глазу.Помещая потенциал миллидельты для микрохирургии и других микроманипуляций к первому тесту, исследователи исследовали свой робот как ручное отменяющее дрожь устройство. «Мы сначала нанесли на карту пути, что наконечник зубочистки, ограниченной, когда проводится человеком, вычислил тех и подал их в робот миллидельты, который смог соответствовать и уравновесить их», сказал co-first автор Фэтма Зеинеп Темель, доктор философии, МОРСКОЙ Постдокторант в команде Древесины. Исследователи думают, что специализированные роботы миллидельты могли или прибавляться к существующим автоматизированным устройствам или развиваться как автономные устройства как, например, платформы для манипуляции клеток в исследовании и клинических лабораториях.

«Работа команды Вуда, демонстрирующей расширенную скорость и контроль их робота миллидельты в масштабе миллиметра, открывает совершенно новые пути развития для промышленных и медицинских роботов, которые в настоящее время являются вне досягаемости существующих технологий. Это – еще один пример того, как наша Биовдохновленная платформа Робототехники следует впереди в будущее», сказал Директор-основатель Института Висса Дональд Ингбер, Доктор медицины, доктор философии, который является также профессором Джуды Фолкмена Сосудистой Биологии в HMS и Сосудистой Программы Биологии в Бостоне Детская Больница, а также профессор Биоинженерии в МОРЯХ.


FBCONSTANTA.RU