Mikrorobotika

Tyto microrobotics je odvětví robotiky , která studuje konstrukci robotických zařízení pohybující se na mikrometru měřítku; od mikrometru po milimetr.

Tato disciplína zahrnuje zejména vývoj a výrobu malých mobilních robotů. Termín mikrorobotika se někdy také používá k označení výroby robotických prvků mikrometrické velikosti nebo softwarových prvků schopných spravovat mikrometrické součásti.
V ještě menších měřítcích mluvíme o nanobotech .

Velikost a definice

Předpona „ mikro “ se hodně používala k subjektivnímu označení malých robotů, ale velmi proměnlivých velikostí. Projekt standardizace názvů pro velikostní škály zabrání nejasnostem. Tak :

Historie a předvídavost

První počátek mikro-robotiky lze hledat v malých automatech a poté ve sci-fi .

Mikrorobotika je stále velmi rozvíjející se disciplínou, ale experimentální mikro roboti již existují.
Ačkoli jsou designově poměrně jednoduché, některé se již mohou například pohybovat po vodě, jako jsou gerris nebo šplhat po stěnách.

Zdá se, že nanokomponenty a nanomotory, které se objevily od 90. let, naznačují vytvoření sofistikovanějších nanorobotů v následujících letech nebo desetiletích. Někteří prospektivisté dokonce předpokládají konvergenci (známou jako „  NBIC  “ ) technologií miniaturizace, zpracování dat, biologie a komunikace.

Jedním z trendů by mohl být vývoj biologických motorů jako zdrojů energie, které by využívaly například bakterie jako Serratia marcescens patřící do rodu Serratia , schopné spotřebovávat chemickou energii nalezenou v jeho prostředí a použitelnou k ovládání robotického zařízení. Bioroboti mohou být také přímo ovládáni podněty, jako je chemotaxe nebo galvanotaxe .

Z bezdrátových připojení (například WiFi v domácí automatizace sítí) se bude rychle zvyšovat komunikační kapacity mikro-robotů s okolím, což by jim umožnilo provádět složitější a koordinované úkoly.

V roce 2008 se nám podařilo vést a objednat (například nechat je sestavit ve dvojicích nebo ve čtyřech a ve vzdálenosti 2 nebo 4 rudimentárních mikrorobotů tenčích, než je průměr vlasu

Podmínky specifické pro vývoj mikrorobotik

Vývoj mikrorobotů zahrnuje lepší porozumění a zvládnutí určitých fyzikálních jevů, které se na těchto stupnicích hrají, protože mikro-robot je vystaven silám, které v mikrometrických měřítcích nabývají velkého významu a které by nenarušily objekt větší velikosti;

Mikrorobotika zahrnuje studium výrobních procesů (mikrosystémů, dokonce i nanosystémů, včetně mikro- nebo nanoelektroniky ) požadovaných pro prvky velmi malého rozsahu .

Biomimetické je disciplín inspiruje microrobotics,

Mikromechanika

Musí umožnit robotovi pohybovat se a komunikovat se svým prostředím, například:

Biomimetické

Jedním ze zdrojů inspirace pro robotiku je samotná Příroda, která testovala velké množství mechanismů a chování, z nichž některé jsou pro robotiku zajímavé. Napodobování fungování neuronových sítí a nervových center a centrálních generátorů míchy primitivních zvířat již umožňuje napodobit určité mechanismy, jako je chůze, plavání, běh, plazení. Skupiny svalů jsou nahrazeny servomotory, které jsou však animovány reprodukcí pohybů a rytmu chůze, plavání, plazení nebo běhu podle impulzů distribuovaných do mikroobvodů počítače, které napodobují nervovou síť.

Napodobování někdy jde ještě dále. například:

Rizika a limity

Jedním z rizik vyvolaných biomimetikou je, že roboti, kteří se příliš podobají zvířatům, jsou zaměňováni se svými modely a loveni skutečnými predátory.

Mikroelektronika

Tyto mikroprocesory umožňují provedení počítačového softwaru dává svou autonomii k robotu. Mikroprocesory potřebují mikroprocesory s velmi nízkým výkonem, protože musí být udržovány na nízké úrovni a nemohou s sebou nést velký zdroj energie.

Biomechanika

Vědcům se podařilo animovat robota nebo přesněji přimět robota reagovat na překážky nebo na světlo díky kulturám krysích neuronů.

Mikro- nebo nanosenzory

Musí robotovi umožnit, aby se ve svém prostředí sám lokalizoval (nebo jej lokalizoval);
Jsou to například buňky reagující na světlo, snímače teploty, tlaku, vln, rádiové antény atd. dokonce i mikro kamera .

Možná použití

Doufáme, že mohou automaticky plnit úkoly, které jsou pro člověka nebezpečné, bolestivé, opakovatelné nebo nemožné (v malých prostorech, ve vakuu), tj. Úkoly, které jsou jednodušší, ale tím, že je budou dělat lépe, než by to dokázala lidská bytost.

Prospektivisté si představují, že je lze použít jako

Autonomie

Aby byl robot robotický, musí mít:

Mikroroboti v literatuře a kině

Různí autoři sci-fi a filmů používají ve svých románech, povídkách nebo filmech mikro nebo dokonce nanoroboty, například ve formě mikro-dronů.

Poznámky a odkazy

  1. Video představující řídicí systém (souhrn) mikro-robotů (Duke University)
  2. http://nanolab.me.cmu.edu/projects/geckohair/
  3. Nový blog Scientis s názvem „Inspirace přírodou“
  4. Lepidla na syntetické brouky Využití kapalin pro lepší přilnavost , Nanolab , přístup 04/04/11
  5. Charakterizace adhezní síly , Nanolab, zpřístupněno 11. 4. 2010
  6. Lepicí robotická nádrž , Nanolab, zpřístupněno 11. 4. 2010.
  7. [Směrová mikrofibrilární lepidla]
  8. Robotický mlok vybavený ekvivalentem míchy , březen 2007 konzultován 2010 04 11) vyvinutý francouzsko-švýcarským týmem
  9. Článek o francouzsko-švýcarském robotickém mloku (New Scientis, březen 2007, konzultováno 2010 04 11)
  10. [1]

Podívejte se také

Související články

externí odkazy