Malutkie roboty wielkości pchły mogłyby pewnego dnia być produkowane masowo, pracować w grupach i być zaprogramowane do różnych zastosowań, takich jak ochrona, mikroprodukcja, medycyna, sprzątanie i inne. W celu osiągnięcia tego celu, naukowcy zaprezentowali wstępne testy wytwarzania mikrobotów na dużą skalę.
Naukowcy z instytutów w Szwecji, Hiszpanii, Niemczech, Włoszech i Szwajcarii, pokazują, że ich badania mogą wyznaczyć nowy paradygmat rozwoju robotów w dziedzinie mikrorobotyki. Technika ta polega na integracji całego robota - systemów komunikacji, poruszania się, przechowywania energii i elektroniki - w różne modułów łączone ze sobą na jednej płytce drukowanej. W przeszłości, koncepcja robotów zbudowanych na jednym procesorze charakteryzowała się istotnymi ograniczeniami w zakresie projektowania i produkcji. Zamiast używać lutownicy do montowania elementów elektrycznych na płytce drukowanej, jak to ma miejsce w przypadku konwencjonalnych metod, badacze użyli specjalnego kleju przewodzącego do mocowania elementów do dwustronnej, elastycznej płytki drukowanej, z wykorzystaniem technologii montażu powierzchniowego. Płytka taka jest następnie składana, tworząc trójwymiarowego robota.
Roboty zbudowane tą metodą są bardzo małe - ich długość, szerokość i wysokość nie przekraczają 4 mm. Roboty są zasilane przez ogniwo słoneczne umieszczone na górze konstrukcji, poruszają się dzięki 3 wibrującym nogom. Czwarta noga jest stosowana jako czujnik dotyku. Jak wyjaśniają naukowcy, jeden mikrorobot sam w sobie jest oddzielnym, niezależnym osobnikiem. Wiele robotów komunikujących się ze sobą za pomocą przez podczerwień i współdziałających z otoczeniem może tworzyć grupy, które są w stanie wykształcić inteligencję roju w celu generowania bardziej złożonych zachowań. Ramy tego projektu o nazwie I-SWARM (inteligentne, autonomiczne roboty "małego świata" do mikromanipulacji) (intelligent small-world autonomous robots for micro-manipulation) zainspirowane były zachowaniem prawdziwych owadów.
 |
| Mikroroboty |
"Patrzę na te roboty bardziej jak na sposób produkcji dla przyszłych konstrukcji robotów" - mówi Erik Edqvist z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji. "Dużo jest ciekawych eksperymentów z latającymi robo-owadami czy pływającymi robotami. Ale teraz nadszedł czas na wyjście mikrorobotów z laboratoriów i wejście w bardziej użyteczne i praktyczne dziedziny życia. To jest właśnie próba opracowania metody masowej produkcji takich robotów - robotów z jak najbardziej praktycznymi zastosowaniami".
Ponieważ są to pierwsze testy tej techniki produkcji, naukowcy napotkali na pewne problemy. Największym problemem było połączenie "czystego" układa scalonego do elastycznej płytki drukowanej z wykorzystaniem przewodzącego kleju. Również niektóre ogniwa słoneczne nie trzymały się dobrze ze względu na słabą przyczepność. Na tym etapie procesu produkcji, roboty były składane ręcznie, ale naukowcy mają nadzieję opracować narzędzia umożliwiające szybsze i bardziej dokładne składanie robotów. Wiele z tych problemów prawdopodobnie może zostać poprawione, ale najważniejszą cechą mikrobotów ma być możliwość ich składania z użyciem powierzchniowych maszyn montażowych, a nie jak jest robione obecnie, poprzez montaż ręczny z lutownicą.
W przyszłości naukowcy planują przejście z etapu budowania akademickich prototypów do produkcji robota na zasadach komercyjnych, co jest niezbędne do przezwyciężenia niektórych problemów technicznych. Dzięki masowej produkcji rojów robotów, możliwe będzie osiągnięcie optymalnych wyników, jeśli chodzi o koszty, funkcjonalności i czas ich produkcji.
 |
| Ilustracja robota I-SWARM: (1) ogniwo słoneczne (2) moduł komunikacji na podczerwień (3) ASIC (obwód drukowany) (4) kondensatory (5) moduł do poruszania się robota. |