6 Uhr Teensy Roboter ziehen ein 2-Tonnen-Auto

Das alte Sprichwort ist, dass viele Hände leichte Arbeit machen, aber in diesem Fall viele winzige Roboter Füße machen leichte Arbeit zu.

Eine Flotte von teensy Roboter, gemeinsam mit einem Gewicht von weniger als eine typische Apple umgezogen, ein 3.900-Pfund (1.800 Kilogramm) Auto und Fahrer.

Das Geheimnis hinter diesen kleinen, aber mächtigen Bots ist ein bemerkenswerter Klebstoff inspiriert von Gecko-Füße.

"sie nutzen einen synthetische Gecko-Klebstoff, der eingeschaltet ist, wenn eine Querkraft angewendet, und dann ausgeschaltet, sobald es freigegeben," sagte David Christensen, Maschinenbau-Doktorand an der Stanford University in Kalifornien, wer Design half der Roboter. "Im Grunde genommen sperren sie auf die Oberfläche wenn sie wollen, aber nie wirklich stecken." [Biomimetik: 7 Technologien von der Natur inspiriert]

Schlichtes design

Die "μ–-Schlepper" (sprich: MicroTugs) sind benannt nach dem griechischen Buchstaben "Mu" bezeichnet, die den Reibungskoeffizienten in Physik. (Mu zaubert auch Vorstellungen von teensy Dinge, wie es die symbolische Abkürzung für Mikro-in Standardeinheiten.) Und Reibung ist die Inspiration hinter diesen winzigen Bots gewaltigen zerren Kräfte.

Die Roboter Haftkraft "mehr verhält sich wie Reibung aus Nutzersicht, außer die Kraft viel, viel, viel größer ist als Reibung wäre," sagte Christensen Leben Wissenschaft in einer e-Mail.

Zum Beispiel kann jeder Roboter 14 kg (62 Newton) Querkraft gelten, wenn zu Spitzenzeiten in Betrieb. Im Gegensatz dazu sagte eine Gummiunterlage Reibung 500 mal weniger Kraft geben würde, Christensen.

Die Bots erfolgt über ein relativ einfaches Design: eine winzige Batterie versorgt den Motor, die hebt ein verankert ein Zugseil Metallarm. Am unteren Rand jeder Bot "Füße" ist ein Klebstoff, der die Roboterteile macht funktionieren wie ein Gecko Fuß. Als vertikal gezogen, der Klebstoff bietet keinen Widerstand, sondern wenn seitwärts, zupfte Parallel auf einer Oberfläche, das Material widersteht dringend Bewegung.

Das Team wurde von einigen der mehr unrealistischen Darstellungen der Roboter-Funktionen teilweise inspiriert. Beispielsweise in dem Film "Big Hero 6" wirft ein Schwarm von kleinen Bots ein Auto, als ob es ein Baseball ist.

"Das Argument schien immer zu gehen, dass"Sicher, jeder Roboter nicht viel, aber wir können eine große Anzahl von ihnen bekommen und dann ist es erstaunlich,"" Christensen sagte Leben Wissenschaft in einer e-Mail. "Wollten wir diese Idee zu prüfen, und es stellt sich heraus, es gibt einige Komplexität je nachdem, wie der Roboter bewegen."

Das Team begann zu untersuchen, was schafft die erstaunliche Kraft-Multiplikator-Effekt des Teams von winzigen Mover, wie Ameise Schwärme, die mehrere hundert Mal mehr als ihr eigenes Gewicht zu schleppen.

"Better together"

Das Team schaute eine Palette von Robotern, von denen denen lief die ging und vibrierte. Einige Roboter funktionierte besser im Team, als andere dies taten. Je schneller sie zogen, schlechter gehen sie als eine Gruppe durchgeführt, die Forscher berichteten Online-gestern (14. März) in der Zeitschrift IEEE Robotics and Automation Letters.

"Die Vibrations waren erschreckend schlecht. In einigen Fällen 20 Roboter nur zweimal die Spitzenkraft, erreicht", sagte Christensen. "Wir fanden, dass wenn wir alles verlangsamt, so dass sie eher waren zu synchronisieren, wir fast perfektes Teamwork bekamen und wir die volle Leistungsfähigkeit von jeder Roboter bekommen konnten wir uns erhofft hatten. Angesichts der erstaunliche Fähigkeit, die MicroTugs individuell, skaliert das Ergebnis nur."

Die MicroTugs noch nicht ihren Höhepunkt Fähigkeit sogar angezapft. Da die Scherkräfte, die die Roboter standhalten können, sollten sie möglicherweise über doppelt so schwer wie die aktuelle Auto zerren Christensen sagte. (Obwohl die MicroTugs ein Auto ziehen kann, sie konnte nicht heben Sie eine, wer jemals einen Toten Auto von der Straße gedrängt hat weiß, es erfordert viel weniger Kraft, um ein Auto zu schieben, als es tut, um es zu heben.)

Das Team sagte, dass es diese Schwärme von Bots mit vielen praktischen Anwendungen vorstellt.

"Zukünftige Versionen dieser Arten der Roboter könnte Trümmern nach Überlebenden suchen, finden sie und dann wichtig ist, tatsächlich bewegen große Trümmer aus dem Weg und ändern die Welt, nicht nur als mobile Sensoren, handeln", sagte Christensen.

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