Мініатюрні роботи орігамі (2 фото + відео)

0
65

На Міжнародній конференції з автоматизації та робототехніки ICRA 2015 дослідники Массачусетського технологічного інституту продемонстрували створених ними мініатюрних роботів-орігамі, які можуть самостійно “згорнутися”, придбавши необхідну форму, переміститися, рухаючись по поверхні або пливучи в рідині, виконати деякі дії і розчинитися в навколишньому середовищі, практично не залишивши слідів свого перебування. І такі роботи є демонстрацією працездатності принципів, на яких у майбутньому будуть створені ще менші роботи медичного призначення, які зможуть діяти прямо всередині тіла людини.

Спочатку робот являє собою квадрат, вагою 0.31 грама і зі стороною 1.7 сантиметри, виготовлений з багатошарового матеріалу з укріпленими на його поверхні тонкоплівковими постійними магнітами і одним маленьким кубічним неодимовим магнітом. Основою матеріалу є структурний шар із спеціального паперу або пінопласту, який підрізав лазером в необхідних місцях, а поверх цього нанесений шар з гнучкого полівінілхлориду. Коли таку заготовку поміщають під нагрівальний елемент, в місцях лазерної резки за рахунок скорочення шару полівінілхлориду виникають вигини.
Створені мініатюрні роботи-орігамі, здатні самостійно “скластися”, виконати дії і розпастися, не залишивши слідів + Відео
Процес такої самостійної “складання” робота-орігамі займає менше хвилини, після чого він “готовий до вживання” і може пересуватися під впливом зовнішнього магнітного поля зі швидкістю від 3 до 4 сантиметрів у секунду.
Миниатюрные роботы оригами (2 фото + видео)

Як можна зрозуміти з вищесказаного, конструкція робота-орігамі не містить двигуна. У процесі згортання, для переміщення і для виконання роботом деяких дій використовується зовнішній двигун, який впливає на тонкий шар магнітного матеріалу, заподіяну між іншими шарами тіла робота. Першою частиною зовнішнього магнітного двигуна є постійний магніт неодимовий, під впливом поля якого робот приймає задану при виготовленні форму. Другою частиною двигуна є чотири котушки, розташовані нижче поверхні, на якій належить діяти роботу. Ці котушки виробляють змінні магнітні поля, що змушують робота переміщатися в необхідному напрямку.

Котушки виробляють спрямовані магнітні поля, що коливаються з частотою до 15 Герц. Це призводить до того, що сили магнітного притягання змушують кінцівки робота здійснювати коливальні рухи, а змінюючи конфігурацію магнітних полів можна управляти рухом кожної кінцівки окремо.
Створені мініатюрні роботи-орігамі, здатні самостійно “скластися”, виконати дії і розпастися, не залишивши слідів + Відео
Рухаючи своїми мініатюрними кінцівками, робот-орігамі може пересуватися, рити і плавати в рідині. Завдяки цьому робот є універсальним, не його плечі можна покласти виконання безлічі різноманітних завдань. Крім цього, процес самозбірки робота може бути поділений на кілька етапів. При нагріванні заготовки до певної температури робот приймає першу форму, придатну для виконання однієї задачі, а нагрів ще до більш високої температури змусить робота ще раз змінити форму, пристосовану для виконання інших дій.

Коли робот закінчить виконання поставлених йому завдань, він може бути направлений в ємність з ацетонсодержащим розчинником, в якому він розчинитися, залишивши після себе тільки магніт. В якості структурного шару може бути використаний і матеріал, який розчиняється не тільки в спеціальному розчиннику, але й у воді, що значно спростить процес утилізації відпрацьованих роботів-орігамі.