מחקר על מיקרו-רובוטים ליישומים שונים

This post is also available in: English (אנגלית)

מניפולטורים מיקרו-רובוטים המסוגלים לנוע בצעדים זעירים יותר מרוחב שערה יכולים להוות בסיס למגוון יישומים בתחומי המחקר, הייצור, הרפואה וביטחון המולדת.

אולם, על פי אתר אוניברסיטת Purdue, המכשול העיקרי העומד בפני הפיתוח הוא שהחוקרים אינם מסוגלים להבין עד הסוף כיצד להפעיל בצורה הטובה ביותר את הבוטים המיקרו-מניפולטורים בשל כוחות שוניים היחודיים לקנה המידה של המיקרו והננו.

לדברי דייויד קפלרי, פרופ' להנדסת מכונות באוניברסיטה זו, "כשאנו רוצים להשיג אחיזה של עצם כלשהו והזזתו לכיוון מסוים, הפיזיקה מאחורי מניפולציה זו עם רובוטים רגילים כבר מוכרת לנו, ויש בידינו מגוון רחב של כלי סימולציה ושיטות בקרה המסייעים בתכנון התנועות, מיישמים אותן ומבצעים בקרה.כעת אנו מעוניינים לעשות אותם דברים בקנה המידה הממוזער, אך נתקלים בבעיה שהפיזיקה בקנה מידה זה אינה מובנת דיה".

"בסופו של דבר, מטרתנו להגיע למערכות אוטונומיות לחלוטין, בשלב ייצור עבור התעשיה והמחקר", מציין קפלרי.

גורמים שונים, ביניהם כוחות ואן דר ואלס, כוחות מתח אלקטרוסטטי ומתח משטח יוצרים מעין הידבקות בין החלקיקים הזעירים, ומשפיעים על פעולתם.

"כוחות ההדבקה הופכים את הדברים לבלתי ניתנים לחיזוי", לדברי קפלרי, העומד בראש מעבדת הרובוטיקה והאוטומציה באוניברסיטה.

הפרויקט יאפשר "מתכנני תנועה", בדומה למפות דרכים, ומשטחים מיוחדים עם תכונות בקנה מידה ננומטרי עליהם ניתן להפעיל את המיקרו-רובוטים.

החוקרים יעבדו על פיתוח סוג חדש של "חיישן מבוסס ראיה" העושה שימוש במצלמות למדוד במדויק את התנועה של מרכיבי הרובוטים.

החוקרים מתכוונים ליצור מערכת תפיסה תלת מימדית HD המסוגלת להתמקד במבנים מסוימים בשעה שהם נעים או משנים את המבנה שלהם, ובכך לאפשר ביצוע חישובי כוחות מדויקים מאוד.

כמו כן יחקור הצוות את המניפולטורים הרובוטים ב"הפעלה מרחוק מיקרו" באמצעות מערכת הפעלה מרחוק הקשורה לתחושה, ומספקת פידבק המאפשר לחוקרים לחוש את הכוחות המופעלים על הרובוטים. בדרך זו ניתן להרפות הפעלת כוח שנתפס כחזק מידי לפני שהחלק ישבר.