Schallwellen treiben neuen Mikroroboter an

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Entwicklung aus Atlanta ist gerade
einmal so groß wie die kleinste Ameise der Welt

Schallwellen treiben neuen Mikroroboter an
Größenvergleich: Mikroboter neben US-Penny (Foto: Allison Carter, gatech.edu)
03.08.2019 | Gerade einmal so groß wie die weltweit kleinste Ameise ist ein ganz besonderer Roboter, den Forscher am Georgia Institute of Technology mit einem 3D-Drucker hergestellt haben. Er bewegt sich ohne interne Energieversorgung, also ohne Batterie oder sonstige Speicher. Alleinig Vibrationen sind seine Energiequelle, die etwa von Tönen aus einem kleinen Lautsprecher kommen.

Aktuator dient als Antrieb

Der Mikroroboter besteht aus einem Kunststoffplättchen, an das die Forscher einen piezoelektrischen Aktuator geklebt haben. Dieser setzt Vibrationen in elektrische Energie um, die den Winzling vorantreibt. Der Prototyp reagiert auf unterschiedliche Frequenzen, sodass er in gewissem Maß steuerbar ist. "Wir arbeiten daran, die Technik robust zu machen", sagt Azadeh Ansari, Assistenzprofessor für Elektrotechnik und Computerwissenschaften. "Und wir haben eine Menge Ideen für Einsatzmöglichkeiten."

 

Sie und ihr Team wollen, dass mehrere oder gar viele dieser Winzlinge sich zusammentun, um Aufgaben zu bewältigen, die ein einzelner Roboter nicht schafft. Sie könnten beispielsweise Messgeräte zur Umweltüberwachung transportieren. Möglicherweise sind sie irgendwann sogar in der Lage, im menschlichen Körper Verletzungen zu heilen, glauben die Experten.

 

Externe Energieversorgung

Die externe Energieversorgung per Schallwellen war unumgänglich, denn es gibt keine Batterien, die so klein sind, dass sie in die gerade einnmal zwei Millimeter langen Roboter integriert werden könnten. Die Aktuatoren bewegen die winzigen Beinchen, sodass sich der Winzling fortbewegt. "Die eigentlich vertikale Bewegung wird durch Länge und Design der Beinchen in eine Vorwärtsbewegung umgesetzt", unterstreicht Ansari.

 

Ein einzelner Mikroroboter bewegt sich bei Anregung mehr oder weniger in eine Richtung. Durch die Kopplung von zwei dieser Winzlinge, die auf unterschiedliche Schallfrequenzen und -amplituden reagieren, sollen sie lenkbar werden. "Wenn man einen volllenkbaren Mikroroboter hat, kann man damit tolle Sachen machen", sagt Ansari. Im Labor bewegen sich die Mikroroboter bereits zufriedenstellend. Ehe sie in die freie Natur entlassen werden können, um bestimmte Aufgaben zu erledigen, ist jedoch noch jede Menge Entwicklungsarbeit nötig. (pte)

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