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MEMS機器人引起人們重視,其技術含量高在哪里

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-26 00:46 ? 次閱讀

據外媒New Atlas報道,有時解決大問題可能需要用到一些小型機器人,因此美國國防高級研究計劃局(DARPA)近日制定了一項新計劃,以推進制造毫米級到厘米級微型機器人所需的技術。

DARPA的目標是生產新的電力、導航和控制系統,允許這些微型機器人進入并搜索自然和人為災害留下的洞穴和裂縫,這些可能太小而且危險,無法由人類應急人員或更大的機器人平臺處理。

現代機器人已經引發了一場小型革命,已進入從戰場到酒吧等各個領域,但在災區使用機器人時,實際上并沒有一刀切的解決方案。大型機器人可以進入對人類過于危險的區域并進行有用的工作,如清理碎片或關閉閥門等,但如果它們無法到達需要的地方,那么它們也可能是一堆廢鐵。

讓機器人到正確位置的一種方法是讓它們變小,這樣它們就可以擠過瓦礫中的微小裂縫等。雖然一個微型機器人可能無法取得多大成就,但是一大堆用于執行各種任務的微型機器人可能可以完成許多任務。然而,讓機器人尺寸變小也會遇到一些重大的技術障礙。

根據DARPA的說法,微機電系統(MEMS)已經為微型機器人提供了優勢,因為工程師現在可以使用3D打印、壓電執行器和低功耗傳感器等。不幸的是,由于尺寸,重量和功率等的限制,微電腦在電力、導航和控制領域仍然面臨問題。

為了克服這些限制,DAPRA建立了新的SHort-Range獨立微機器人平臺(SHRIMP)計劃,通過研究新的動力源、新材料和執行器機制來開發多功能微型機器人,以獲得優勢,靈活性和獨立性。對于執行器,SHRIMP計劃希望提高強度重量比,以提高承載能力和耐久性。這樣,微型計算機將能夠在更長的時間內執行復雜的任務。

由于大多數微型機器人目前依靠系繩進行電力、控制和數據處理,SHRIMP正在尋求開發更節能、高壓電源轉換電路,以及電池和其他電源存儲設備,以使微型電池更加獨立,有能力支持更強大的執行器。

為了實現這些目標,SHRIMP將依據美國國家標準與技術研究院(NIST)機器人測試設施,開發團隊將參與“奧運風格評估”,以測試每個微型機器人的各種性能,包括移動性、水平機動能力、承重和速度等。

“無論是否是在自然災害情況下,搜索和救援任務、危險環境,還是其他重要救援情況,機器人都有可能提供急需的援助和支持,”DARPA微系統技術辦公室項目經理Ronald Polcawich表示。“然而,大型機器人平臺無法進入許多環境。較小的機器人系統可以提供重要的幫助,但縮小這些平臺需要顯著提升基礎技術。”

審核編輯:符乾江
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