W świecie inżynierii i robotyki rozmiar ma znaczenie – ale nie zawsze większy oznacza lepszy. Nowe studia inżynierów z Uniwersytetu Kolorado w Boulder przedstawiają mikrorobota, który mimo niewielkich rozmiarów – zaledwie 2 centymetry długości – wykazuje zdumiewającą zdolność do zmiany kształtu i poruszania się w ciasnych przestrzeniach.
Miniaturyzacja w służbie technologii
mCLARI, będąc ewolucją poprzednika o nazwie CLARI, wyróżnia się jeszcze mniejszymi wymiarami i większą zwinnością – jego korpus ma średnicę 20 mm, a waży 0,97 g. Ma 4 niezależnie uruchamiane moduły nóg o 2 stopniach swobody, napędzane siłownikami piezoelektrycznymi (efekt piezoelektryczny to zdolność niektórych materiałów krystalicznych do przekształcania naprężeń mechanicznych w sygnały elektryczne i odwrotnie). Jest także ponad trzy razy szybszy od swojego poprzednika, osiągając prędkość jazdy 60 milimetrów na sekundę, czyli trzy długości jego ciała na sekundę.
![Ten miniaturowy robot zmienia kształt, by poruszać się w wąskich przestrzeniach Robot Clari (źródło: colorado.edu)](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/11/Robot-Clari.webp)
![Ten miniaturowy robot zmienia kształt, by poruszać się w wąskich przestrzeniach mClari robot inspirowany pająkiem (źródło: arxiv.org, Heiko Kabutz)](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/11/mClari-robot-inspirowany-pajakiem-1600x876.jpg)
![Ten miniaturowy robot zmienia kształt, by poruszać się w wąskich przestrzeniach HAMR-Jr (źrodło: seas.harvard.edu)](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/11/HAMR-Jr.jpeg)
Ten robot zmieniający kształt wykorzystuje pasywną adaptację do nawigacji w trudnym terenie, co jest wynikiem innowacyjnego projektu opartego na origami i technice laminowania stosowanej wcześniej przy tworzeniu robota HAMR-Jr.
![Ten miniaturowy robot zmienia kształt, by poruszać się w wąskich przestrzeniach mCLARI poruszający się tunelem (colorado.edu)](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/11/mCLARI_tunnel_comp_i5_points-1600x1295.png)
Mimo swoich wymiarów, mCLARI imponuje zdolnością do przenoszenia ciężarów ponad trzykrotnie przekraczających jego własną masę. Otwiera to przed nim szerokie możliwości zastosowania w różnych dziedzinach, od inspekcji po ratownictwo. Maszyna może sprawnie manewrować w zagraconym otoczeniu, przełączając się z biegu do przodu na ten na boki.
Inspiracja przyrodą
Robotyka, która czerpie swoją inspirację z przyrody, to kierunek, w którym zespół Kaushika Jayarama rozwija swoje badania. Poprzez naśladowanie adaptowalności miękkich robotów i zręczności tych twardych, mCLARI sprawia, że marzenia o wszechstronnych mikromaszynach stają się rzeczywistością. Przenosząc zasady biologiczne na grunt praktycznych zastosowań inżynierskich, naukowcy tworzą maszyny na wzór struktur i funkcji różnorodnych stawonogów.
W przyszłości mogą one znaleźć zastosowanie w inspekcji i serwisowaniu na przykład silników odrzutowych, gdzie liczy się przede wszystkim kompaktowy rozmiar. W tym wypadku elastyczność robota pozwala mu na przystosowanie się do zmiennych warunków pracy, a także na przenoszenie dodatkowych czujników, co jeszcze bardziej zwiększa jego przydatność.