This post is also available in:
English (אנגלית)
רובוטים קונבנציונליים נשענים על מנועים, סוללות ומעבדים כדי לנוע ולהגיב. אף שמרכיבים אלה יעילים, הם מוסיפים משקל, מורכבות ונקודות כשל פוטנציאליות — במיוחד בקנה מידה זעיר. פיתוח מכונות בגודל חרק המסוגלות לפעול באופן אוטונומי ללא אלקטרוניקה נותר אתגר הנדסי משמעותי.
כעת הדגימו חוקרים רובוט רך הנע באמצעות אור ופיזיקת החומר בלבד. ההתקן, בקנה מידה של חרק, השלים 188 קפיצות רצופות תחת תאורה רציפה — ללא מנוע, חיווט או שבב מובנה. המחקר משתלב בתחום מתפתח המכונה "אינטליגנציה מכנית", שבו המבנה ותכונות החומר מבצעים משימות שבדרך כלל מנוהלות על ידי אלקטרוניקה.
הרובוט בנוי בעיקר מאלסטומרים של גביש נוזלי — חומר דמוי גומי המשנה את צורתו בחשיפה לאור. על פי דיווח של Interesting Engineering, בעת הארה החומר מתכווץ, מכופף קורה קמורה ואוגר אנרגיה אלסטית. כאשר מושגת נקודה קריטית, מתרחשת אי־יציבות מסוג snap-through, והאנרגיה האגורה משתחררת בבת אחת — מה שמזניק את הרובוט כלפי מעלה.
במהלך הקפיצה מטיל הרובוט צל על עצמו לרגע וחוסם את מקור האור. הדבר מאפשר לחומר להתקרר ולשוב לצורתו המקורית, וכך לאפס את המערכת לקראת הקפיצה הבאה. כל מחזור החישה, ההנעה והאיפוס מוטמע בגאומטריה ובתגובה החומרית עצמה — ללא צורך בבקרה אלקטרונית.
בבדיקות ציפו החוקרים למספר קפיצות מצומצם בלבד. בפועל, הרובוט ביצע 188 קפיצות רצופות ללא הפרעה. הוא אף שמר על ביצועיו בעת שנשא מטען במשקל של עד פי 1,700 ממשקל גופו — כ־300 מיליגרם — ללא פגיעה תפקודית.
מעבר להדגמה מעבדתית, הגישה עשויה לאפשר פלטפורמות חישה מבוזרות וזולות. רובוטים רכים מונעי־אור, הנושאים חיישנים קלי משקל, עשויים לנוע בשטח מורכב, לרבות מבנים שקרסו או סביבות מסוכנות, מבלי להזדקק למקור אנרגיה פנימי.
בהקשרי ביטחון וביטחון פנים, מערכות כאלה עשויות לתמוך בפעילות באזורים שבהם פליטות אלקטרומגנטיות אינן רצויות או שבהם אלקטרוניקה רגישה לתנאים קיצוניים. פלטפורמות אוטונומיות המבוססות על מנגנון מכני עשויות להציע עמידות באזורים עתירי קרינה, בזירות אסון או במרחבים תת־קרקעיים סגורים.
באמצעות הטמעת מנגנוני הבקרה ישירות בהתנהגות החומר, מצביע המחקר על דור חדש של מכונות קלות משקל, בעלות ויסות עצמי, המתוכננות לפעול בתלות מינימלית בתשתיות תומכות.
המחקר פורסם כאן.
