Massenproduktion sendet Roboter Insekten fliegen

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Eine neue Technik, die eleganten Pop-up-Bücher und Origami inspiriert wird bald Klone Roboter Insekten durch das Blatt Massenware ermöglichen.

Entwickelt von Ingenieuren an der Harvard University, ermöglicht der geniale Schichtung und Faltvorgang die schnelle Herstellung von nicht nur weiterfolgen, sondern eine breite Palette von elektromechanischen Geräten. Die neue Technik ersetzt einen mühsame und zeitaufwendige manuellen Prozess für die Erstellung solcher Geräte.

Für Prototypen, Ingenieure laminierten zusammen Schichten aus Kohlefaser, Kapton (Kunststofffolie), Titan, Messing, Keramik und Klebstoff Blätter in einem komplexen, Lasercut-Design. Die Struktur umfasst flexible Scharniere, mit denen das 3-d-Produkt – nur 0,1 Zoll (2,4 Millimeter) hoch – zur Montage in einem Satz wie ein Pop-up-Buch.

Das gesamte Produkt ist etwa so groß wie ein US-Viertel, und Dutzende von dieser Mikroroboter parallel auf einem einzigen Blatt hergestellt werden konnte.

Kleine Roboter zu bauen

"Das nimmt, was ist ein Handwerk, eine handwerkliche Verfahren und für die automatisierte Massenproduktion verwandelt,", sagte Forscher Pratheev Sreetharan, wer die Technik mit J. Peter Whitney mitentwickelt. Beide sind Studenten an der Harvard School of Engineering and Applied Sciences.

Sreetharan, Whitney und ihre Kollegen im Harvard Mikrorobotik Labor arbeiten seit Jahren, Bio-inspirierte, Biene-sized Roboter zu bauen, die fliegen können und autonom zu Verhalten, als Kolonie. Geeignete Materialien, Hardware, Steuerungssysteme und Fertigungstechniken existierte nicht vor dem RoboBees-Projekt, so dass jeder muss nicht erfunden, entwickelt und durch ein Team von Forschern integriert.

Das RoboBees-Projekt wird von der National Science Stiftungen Expeditionen in Computing-Programm, sowie der US-Army Research Laboratory und dem Wyss Institut für biologisch inspirierte Engineering an der Harvard University unterstützt.

"Die Fähigkeit, jede Art und Anzahl der Materialschichten zusammen mit integrierter Elektronik zu integrieren bedeutet, dass wir komplette Systeme in beliebiger dreidimensionaler Form erzeugen kann", sagte Forschungsleiter Rob Wood, ein außerordentlicher Professor für Elektrotechnik an der Harvard University,. "Wir haben auch gezeigt, dass wir selbstorganisierende Geräte einschließlich vorgespannte Materialien erstellen können."

Gedruckte Bot Bretter

Darüber hinaus baut die Schichtung-Prozess auf den Herstellungsprozess derzeit verwendet, um Leiterplatten, was bedeutet, dass die Werkzeuge für die Erstellung von großer Platten der Pop-up-Geräte verbreitet und zahlreich sind. Es bedeutet auch, dass die Integration von elektrischen Komponenten eine natürliche Erweiterung der Fertigung ist – besonders wichtig für Projekte wie RoboBees, wo die Geräte sind in ihrer Größe und Gewicht abhängig.

"In einem größeren Gerät, Sie können nehmen Sie ein Roboter-Bein, z. B. Öffnen Sie es und nur in Leiterplatten, Bolzen", erklärt Sreetharan. Unsere Geräte sind "so klein, dass wir nicht bekommen, das zu tun." Hinweis auf die Kohlefaser-Box Fachwerk, die die Pop-up-Biene Körperrahmen darstellt, sagte Sreetharan: "Nun, ich Chips aller, kann. Ich kann in Sensoren und Aktoren Kontrolle bauen."

Die Auswirkungen dieser neuartige Herstellung Strategie gehen weit über die Mikro-Luft-Fahrzeuge. Die gleiche Technik der Massenproduktion könnte verwendet werden, für High-Power-Switches, optische Systeme und alle anderen eng integrierte elektromechanische Geräte, die Teile in der Größenordnung von Mikrometern bis Zentimeter haben.

Letztlich könnte mit solch eine effiziente Technik, kleine Roboter bald durch nur geringfügig größeren gebaut werden.

Sehen Sie eine flache Platte pop-up in ein Ikosaeder unten.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten der National Science Foundation . Siehe die Recherche im Archiv der Aktion.