Роботов, способных совершать прыжки, создано уже немало. Гуманоиды, роботы в виде кузнечиков, сферы из мягких материалов и вообще бесформенные конструкции. Все эти роботы имеют достаточно большие размеры и проблем с созданием их опорно-двигательных систем не возникало, но если Вы создаете действительно миниатюрных роботов, имеющих миллиметровые размеры, то для того, что бы они смогли прыгать надо придумать совершенно новые методы и решения. Для решения такой задачи объединились специалисты из Научно-исследовательской лаборатории армии США и университета Мэрилэнда. И давайте посмотрим, что же у них получилось.
Конструкция изображенного выше миниатюрного робота, размером всего четыре миллиметра, несмотря на свои габариты состоит из источника энергии, интегрированной системы управления и нескольких светочувствительных датчиков. Энергию для его двигательной системы робот черпает из химической энергии активных веществ, которые во время реакции выделяют большое количество газа. Внизу этого робота находится пластина из специально обработанного пористого кремния. В порах этого материала находится перхлорат натрия. Когда пластину нагревают с помощью электрического тока, материал чипа загорается и толкает робота вверх. Во время испытаний робот «подскакивал» на высоту в восемь сантиметров. Вроде и немного, но робот настолько мал, что высота его прыжка превышает его размеры в 20 раз.
Другая прыгающая конструкция, которую придумали исследователи, является несколько более традиционной и привычной. Робот прыгает, используя пружины из эластичного материала, но такой робот нуждается в некоторых приспособлениях и источнике энергии, которая будет аккумулироваться в пружинах для совершения прыжка. На видеоролике Вы сможете увидеть, что роль этих приспособлений и источника энергии выполняет человек, вооруженный пинцетом, а в будущем в этой конструкции для сжатия пружин будут применены микродвигатели. Такой робот может подпрыгнуть действительно высоко, в 80 раз перепрыгнув в высоту свой размер.
Дальнейшими шагами по совершенствованию разработанных решений будут работы по обеспечению того, что бы эти роботы смогли прыгнуть не один раз, как это возможно сейчас, а совершить несколько последовательных прыжков и управлять направлением прыжка. В случае робота, оснащенного химическим реактивным двигателем, эти решения будут заключаться в установке на его конструкции около сотни независимых реактивных двигателей которые позволят ему не только перемещаться скачками, но и летать, используя серию последовательных выхлопов двигателей. А для управления направлением прыжка или полета двигатели робота будут оснащены миниатюрными соплами, которые так же помогут увеличить тягу этих двигателей, направив все продукты горения в нужную сторону. Это позволит роботу подпрыгивать на высоту более 65 его размеров и перемещаться по горизонтали на расстояние, превышающее 16 тысяч размеров робота.
В конечном счете на базе этих разработок могут быть созданы крошечные и очень дешевые роботы для проведения операций по наблюдению и разведке. Рассеяв с высоты сотни тысяч таких роботов можно практически незаметно «посадить под колпак» наблюдения достаточно большие площади. А малые габариты и способность этих роботов к самостоятельному передвижению позволит им забраться даже в самые труднодоступные места и помещения.
Источник:
