Крошечный робот-«жук-носорог» выполняет микроманипуляцию в экстремальных условиях

Крошечный робот-«жук-носорог» выполняет микроманипуляцию в экстремальных условиях
09:00, 11 Мар.

Инженеры разработали крошечного, легкого и беспроводного робота, который может действовать независимо и с ультравысокой точностью во всех направлениях в самых экстремальных условиях. Робот, которого дизайнеры называют «Holonomic Beetle 3» (или HB-3) — так как они были вдохновлены движениями и анатомией жука-носорога — сочетает использование пьезоэлектрических приводов с автономной технологией, что позволяет выполнять задачи микроманипуляций, которые ранее были недоступны роботам.

HB-3 удовлетворяет растущую потребность в различных отраслях промышленности, включая лабораторную автоматизацию, медицинские процедуры и научные исследования, в точной манипуляции в различных масштабах, от манипуляций с наноматериалами и клетками до сборки компонентов чипа, где присутствие человека ограничено или невозможно.

Это особенно необходимо в вакуумных, чистых, сквозняковых и биологически опасных камерах безопасности.

Статья, описывающая конструкцию и возможности робота, была опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems 26 января.

В последние годы автономные (беспроводные) роботы нашли практическое применение в различных промышленных секторах, на местах катастроф, в медицинских областях и в экстремальных условиях или в замкнутых пространствах, куда невозможен доступ человека.

Между тем, миниатюризация внутренних электронных компонентов для всех видов устройств также быстро продвигалась, включая разработку микробатарей и микросуперконденсаторов толщиной всего в несколько микрон.

Однако обычные устройства позиционирования упорно оставались громоздкими и тяжелыми по сравнению с этими крошечными деталями, поэтому было много возможностей для улучшения в отношении эффективности использования энергии и пространства.

Даже если приводные цепи и батареи стали крошечными, их диапазон и свобода эксплуатации по-прежнему были сильно ограничены.

Для решения этих проблем были разработаны различные прецизионные приводы — по сути, «мускулы» робота, преобразующие энергию (электрическую, гидравлическую или пневматическую) в движение — для улучшения этих позиционирующих устройств.

Пьезоэлектрические приводы, в частности, показали большие перспективы. Пьезоэлектрические материалы, такие как кварц в кварцевых часах или синтетическая керамика, такая как PZT (цирконат-титанат свинца), генерируют электрический заряд при воздействии механического напряжения (по сути, толчка или сжатия).

Они также выполняют обратную функцию: деформируются при приложении электрического поля.

Это пьезоэлектрическое свойство позволяет осуществлять сверхтонкие движения, расширяясь или сжимаясь в ответ на очень точно определенные электрические сигналы, часто в нанометровом масштабе.

Однако, несмотря на то, что было разработано множество миниатюрных роботов и захватов, до сих пор не существовало мобильных микроманипуляторов, которые бы интегрировали технологии пьезоэлектрического привода, были бы автономными и непривязанными, а также адаптированными к реальным приложениям.

В основе конструкции HB-3 лежит его компактная, легкая структура — всего 515 граммов и размером всего 10 кубических сантиметров.

Интегрированная схема управления с использованием одноплатного компьютера устраняет проблемы, которые были вызваны кабелями питания в предыдущих исследованиях команды.

HB-3 также оснащен внутренней камерой и выполняет задачи с использованием алгоритмов машинного обучения, которые позволяют ему корректировать свои движения в реальном времени , функция, отсутствовавшая в предыдущих микроманипуляторах.

В ходе тщательного тестирования HB-3 продемонстрировал впечатляющую производительность при выполнении различных задач в ограниченных, изолированных средах с использованием различных инструментов, таких как точный пинцет для захвата и размещения детали чипа или инжектор для нанесения крошечной капли, при этом средняя точность позиционирования составила всего 0,08 мм по оси x и 0,16 мм по оси y, причем 87% задач были признаны успешными.

Инструменты можно гибко преобразовывать в измерительные зонды, паяльники, отвертки и другие точные приборы по требованию и в различных масштабах от метра до нанометра.

«Мы смогли раздвинуть границы миниатюризации, чтобы создать по-настоящему автономное, непривязанное устройство, которое может работать в тесных, опасных пространствах», — сказал Оми Фучиваки, доцент факультета инженерии Национального университета Йокогамы и один из инженеров, стоящих за этой крошечной машиной.

«HB-3 может не только справляться со сложными задачами, но и делать это с непревзойденной точностью».

Тем не менее, команда все еще хочет доработать своего маленького жука.

Они считают, что скорость обработки HB-3, зависящая от процессора Raspberry Pi, может быть улучшена, а время, необходимое роботу для обнаружения объектов, может быть сокращено, возможно, путем выгрузки обнаружения объектов на внешний высокопроизводительный компьютер.

Двигаясь вперед, исследователи также намерены улучшить его скорость и точность, а также изучить интеграцию внутренних камер бокового и верхнего обзора для повышения точности позиционирования по оси z.

Рубрика: Технологии. Читать весь текст на android-robot.com.

 

Убили в Матрице — умрёшь и в реальности: создатель Oculus Rift разработал VR-гарнитуру, которая убьёт пользователя, если тот погибнет в игре Палмер Лаки (Palmer Luckey), основатель компании Oculus и разработчик VR-шлема Oculus Rift представил крайне странный и поистине убийственный гаджет....

Минюст США конфисковал 50 676 BTC на сумму $3,36 млрд у хакера 32-летний житель штата Джорджия (США) Джеймс Чжун (James Zhong) признал себя виновным перед судом Манхэттена «в мошенничестве с использованием ...

В поселке имени Маршала Жукова 16 мобилизованных заключили брак Счастье можно обрести даже в самые непростые времена, если не забывать обращаться в ЗАГС. В минувшую субботу сразу 16 мобилизованных мужчин заключили...

Ассортимент деталей для химчисток и прачечных Профессиональное оборудование для учреждений имеет долгий срок эксплуатации, рассчитано на длительное применение. Вместе с тем ни одно устройство так...

Сервер lenovo sr630 Сервер - это одно из самых важных устройств, если вы хотите создать свой сайт или ресурс, к которому будут периодически подключаться другие пользоват...

В Курском городском роддоме внедрили уникальную методику обследования новорождённых Несколько месяцев городской родильный дом в Курске работал как ковидный стационар и вместо беременных женщин принимал больных с тяжёлыми формами коро...

Куряне рассказали об отношении к кредитам За 9 месяцев этого года куряне получили потребительские кредиты на сумму 69,4 млрд. рублей. Кроме того, жители соловьиного края взяли 15,7 млрд. рубл...

Инженеры улучшили качество распознавания машиночитаемой зоны в три раза Компания Smart Engines представила новое поколение системы распознавания банковских карт, QR-кодов, MRZ и номеров телефонов Smart Code Engine 1.12.0....

Ожидается, что к 2026 году объем рынка чат-ботов достигнет 10,5 миллиардов долларов США Повышение внимания к привлечению клиентов является ключевым фактором роста рынка чат-ботов. Чат-боты стали важным решением для растущего стремления п...

Памятные даты военной истории: начало контрнаступления под Москвой Парад 7 ноября 1941 года по силе воздействия на ход событий приравнивается к важнейшей военной операции. Именно на этот день по случаю запланированно...

Брянская полиция предупреждает: на минувшей неделе жертвами телефонных и сетевых мошенников стали 28 человек Жители Брянской области пополнили счета злоумышленников более чем на шесть миллионов рублей. С целью предупреждения фактов обмана граждан дистанционн...

Цены на нефть растут на фоне падения запасов нефти в долларах и США Нефть выросла в среду на фоне ослабления доллара, сокращения запасов сырой нефти в США и того, что Великобритания одобрила еще одну вакцину от корона...

Экстрасенс Миронова сочла проклятие «Ласкового мая» за эффект бумеранга ИнфореакторБешеная популярность группы «Ласковый май» объясняет черед смертей ее участников, заявила iReactor экстрасенс Дарья Миронова. Сегодня, 7 н...

Автоэксперт Колодочкин дал неочевидные советы по экономии топлива зимой ИнфореакторАвтоэксперт Михаил Колодочкин в комментарии iReactor назвал факторы, влияющие на повышенный расход топлива зимой, и дал неизбитые рекоменд...

Публицист прокомментировал статью «Что Дальше?» с аналитикой хода спецоперации: «есть время исправить ошибки» Публицист Андрей Рост прокомментировал статью «Что дальше», которая была опубликована на информационном портале «Военное обозрение». По его словам, м...

Ополченцы рассказали, как добровольцы из России освободили Луганский аэропорт Бывшие ополченцы рассказали подробности операции по освобождению Луганского аэропорта, который был взят силами российских добровольцев в 2014 году. Э...

В буллитной перестрелке российский вратарь переиграл шведа. «Локомотив» победил ЦСКА Команда Игоря Никитина взяла реванш у чемпиона за поражение в Ярославле.Вряд ли этот матч можно сравнить с кубковой сшибкой. Градус не тот. Да и булл...

Российский футбол падает в бездну зрительского равнодушия Ситуация с посещаемостью матчей по итогам первого круга чемпионата России складывается безрадостная. Особенно, если помнить о том, что всего четыре г...

ТОП 5 - Лучшие лазерные проекторы для домашних кинотеатров Лазерные проекторы пока дороже ламповых, но интерес к этой технологии настолько высок, что почти все начинают свой выбор с рассмотрения аппаратов это...

Топ 5 - Лучшие ультракороткофокусные лазерные проекторы для домашних кинотеатров Чтобы заменить большой телевизор УК-проекторам в первую очередь требуется высокая яркость и такие модели уже начинают появляться В УК-проекторах очен...

Разработан метод, который позволяет одновременно обнаруживать несколько дефектов в микросхемах Дефектные компьютерные чипы — бич полупроводниковой промышленности. Даже, казалось бы, незначительная неисправность в микросхеме с миллиардами электр...

Представлена маленькая, мягкая и ультратонкая беспроводная электротактильная система Гарнитуры виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) становятся все более совершенными, обеспечивая все более увлекательный и захватыв...

Самарский университет им. Королёва примет участие в создании Центра компетенций НТИ “Геоданные и геоинформационные технологии” Победу в профильном конкурсе на право создания Центра компетенций НТИ одержал Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК)...

LOTOS Group организовала важное для косметологической индустрии событие – Lotos Forum 19 октября в инновационном центре Сколково состоялась важное для всей косметологической индустрии событие – Lotos Forum. В центре внимания была тема ...

В Смоленской области бюджет на оборону вырастет в два раза Смоленская область переходит на рельсы «мобилизационной экономики». Депутатам областной Думы предлагают рассмотреть проект дефицитного бюджета, в кот...

«Исторический маршрут». Как продвигается ремонт Старой Смоленской дороги В Смоленской области полностью обновили Старую смоленскую дорогу. Объект, который является одной из важнейших транспортных артерий региона и, в некот...

Брянские ангелы и демоны устроили погоню за дрейссеной Погоней ангелов и демонов за дрейссеной назвал глава брянской клуба ныряльщиков «Скат» Артем Романов увиденное на Керамзитном озере. Ночное погружени...

Холодильник шредингера: история с вяземским моргом получила неожиданное продолжение Смоленский депздрав ответил на жалобы горожан, но версия чиновников пошла вразрез с данными прокуратуры. Вяземское подразделение ОГБУЗ «Смоленского о...

Смоленские чиновники судятся с подрядчиком из-за школы-долгостроя Спустя полгода после расторжения контракта «Управление капитального строительства» предъявило претензии к компании из Оренбургской области. В Арбитра...

Источник жизни, говорите? Россиянам рассказали, какая вода может навредить здоровью Врачи советуют чаще пить самую обычную воду. Мол, она и жажду утолит, и организм оздоровит. Никакие газировки с фрешами и рядом не стоят. Только, ока...

Не так страшен чёрт, как канцерогены. Россиянам объяснили, вызывает ли пальмовое масло рак Демонизация пальмового масла идёт уже несколько лет. Если послушать вокруг, то что только оно ни делает — и рак вызывает, и бляшки образовывает, ~~и ...

«Исторический маршрут». Как продвигается ремонт Старой Смоленской дороги В Смоленской области полностью обновили Старую смоленскую дорогу. Объект, который является одной из важнейших транспортных артерий региона и, в некот...

Что нам стоит «Торговый дом» построить. Артем Михалин - молочный бизнес с нуля. Сегодня своей историей успеха с нами поделился Артем Михалин - директор и основатель компании «Торговый дом Михалин», лидирующего предприятия в сфере...

Астероид Оумуамуа может быть водородным айсбергом Новый состав межзвёздного объекта может объяснить его особенности, форму и даже скорость движения. Учёные Йельского университета (США) предполагают, ...

Силуанов считает, что практика невыплаты дивидендов вряд ли продолжится В интервью газете «Ведомости» было опубликовано заявление министра финансов Российской Федерации Антон Силуанов касаемо ситуации с невыплатой дивиден...

Желание Беглова сохранить влияние вредит репутации Петербурга О предвыборных скандалах в Петербурге сообщают многие СМИ. Журналисты напоминают губернатору Александру Беглову о том, как активно он раньше выступал...

Как проверить автомобильный аккумулятор мультиметром — полная инструкция Запуск автомобиля напрямую зависит от состояния аккумулятора. Если оно плохое – сдвинуться с места уже не получится. Поэтому так важно не доводить АК...

ТОП-8 2022 года моторных масел для бензиновых и дизельных двигателей На украинском рынке представлен огромный выбор моторных масел от различных производителей. Мы составили список из 8 эффективных жидкостей, которые по...

Анонс Windows 11 Insider Preview Build 25236 (канал Dev) Добрый вечер, друзья! Microsoft выпустила новую предварительную сборку Windows 11 под номером 25236 для участников программы Windows Insider, использ...

Корпоративный вице-президент Microsoft Джо Бельфиоре покидает компанию Джо Бельфиоре покидает Microsoft после 32 лет работы в компании. Соответствующее заявление появилось на его странице в Twitter (запрещён в России). Т...

Более 4 тыс. призывников и обучение работы с квадрокоптерами: особенности осенного призыва на Дону В Ростовской области на месяц позже обычно стартовал осенний призыв — с 1 ноября 2022 года. При этом представитель призывной областной комиссии...

Урегулированное отношение к военной службе Лица, достигшие 18-летнего возраста и прошедшие военную службу добровольно, также призваны на военную квалификацию, если они не имеют конкретной годн...

Пятничное падение доллара – ветер перемен? Влияние на рынок:3За пятницу индекс доллара потерял свыше 2% - одно из 10 крупнейших дневных снижений за последние 20 лет. Учитывая, что давление на ...

ФРС дал доллару рост, но вряд ли надолго Влияние на рынок:2Реакция рынка на комментарии Пауэлла в среду разрушила красивую техническую картину, формировавшуюся в EURUSD на протяжении месяца ...

Чемпионат Испании. «Реал» уступил «Райо Вальекано» на выезде «Жирона» обыграла «Атлетик» (2:1) в стартовом матче 13-го тура Ла Лиги. В субботу «Осасуна» победила «Сельту» (2:1) на выезде, «Барселона» в последне...

Уткин о Чистякове: «Ошибка взбесила директоров «Зенита» и наверняка лично Миллера. Сезон без поражений был бы предметом гордости. Обломали кайф» Василий Уткин прокомментировал ситуацию с Дмитрием Чистяковым. Защитник был выведен из основного состава «Зенита» после матча 16-го тура РПЛ с «Ахмат...

Силовая мафия поглотила Тамбовскую область Как стало известно Rucriminal.info в УСБ ФСБ РФ поступило заявление о сложившейся группе силовиков, которые промышляют всеми возможными видами корруп...

Как префект ЦАО Говердовский убивал егеря Телеграм-каналу ВЧК-ОГПУ стало известно о том, что префект ЦАО Владимир Говердовский застрелил егеря в охотугодиях семьи ранее судимого, близкого к с...

+5400 пунктов по XAUUSD — Стратегия форекс «Внутридневное золото» / Intraday Gold Стратегия форекс «Внутридневное золото»/Intraday Gold предназначена для активной торговли. Сделок много, большинство из них разворотные, что само по ...

+428,74% за 6 мес по паре EUR/USD — Тест стратегии форекс «Инди» Тест скальпинговой стратегии форекс «Инди», основанной на сигналах 3-х индикаторов: EMA10, MTF Moving Average, Color RSI v1.01. Подробное описание ус...

Что нужно знать о Ли Цяне — втором по значимости политике Китая после Си Цзиньпина (который только что обеспечил себе неограниченную власть). Пересказ материала The Wall Street Journal ДАННОЕ СООБЩЕНИЕ (МАТЕРИАЛ) СОЗДАНО И (ИЛИ) РАСПРОСТРАНЕНО ИНОСТРАННЫМ СРЕДСТВОМ МАССОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, ВЫПОЛНЯЮЩИМ ФУНКЦИИ ИНОСТРАННОГО АГЕНТА, И (ИЛИ...

В Украине погиб настоятель храма при штабе РВСН Михаил Васильев. Он известен своими словами о том, что многодетным матерям «не так больно и страшно» расставаться с сыновьями-военными ДАННОЕ СООБЩЕНИЕ (МАТЕРИАЛ) СОЗДАНО И (ИЛИ) РАСПРОСТРАНЕНО ИНОСТРАННЫМ СРЕДСТВОМ МАССОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, ВЫПОЛНЯЮЩИМ ФУНКЦИИ ИНОСТРАННОГО АГЕНТА, И (ИЛИ...

Intel демонстрирует сверхбыструю версию Thunderbolt Интерфейс обеспечивает обмен данными с периферийными устройствами на скорости 80 Гбит/с — как только что анонсированная спецификация USB4. Компания I...

OCS предлагает сервисы StormWall для защиты от DDoS-рисков и хакерских атак Компания StormWall предлагает рынку решения в области информационной безопасности — сервисы на основе искусственного интеллекта для защиты от DDoS-ат...

Почему Илон Маск призвал американцев голосовать за республиканцев Американский предприниматель, владелец Space X Илон Маск призвал американцев голосовать за республиканцев. Об этом он написал в социальной сети. По к...

Как выбрать хороший сухой корм для собак

В начале мы узнаем, что это полноценная еда. Это означает, что он должен содержать все ингредиенты, необходимые собаке как по количеству, так и п...

Газовый фильтр для жидкой фазы

Газовый фильтр для жидкой фазы отвечает за первую очистку топлива. Обычно изготавливается из металла или пластика. Он содержит слой складчатого ф...

Аренда помещения для свадьбы

Самый важный контракт, связанный с вашей свадьбой, безусловно, заключается со свадебным залом. Именно аренда места, где будет проходить ваше торж...

Какой стиль барных стульев подойдет вашему дому

Они доступны в различных типах табуретов. Теперь давайте подумаем об удобстве. В зависимости от типа стула, который вы выберете, вы получите разл...

Битумная мастика ее особенности и применение

Кровельное покрытие можно заменить на новое или отремонтировать. Холодная, готовая к применению битумная мастика подходит для ремонта клееной кро...

​Что нам дает просмотр сериалов

Хотя это лучше, чем было раньше, у меня такое впечатление, что некоторые до сих пор считают сериалы дешевым и нетребовательным развлечением, кото...

Основные задачи геотекстиля

Геотекстиль представляет собой синтетический материал из полиэфирных или полипропиленовых волокон. Имеет дисперсную структуру, а на этапе произво...

Как и где выгодно арендовать автомобиль

Когда мы говорим об аренде автомобиля, мы можем иметь в виду как краткосрочную, так и долгосрочную аренду. В последнее время резко увеличилось ко...

Стекловолокно и его применение

Стекловолокно для наращивания ногтей: плюсы и минусы. Как использовать?

До недавнего времени самым популярным методом наращивания ногтей...

Урегулированное отношение к военной службе

Лица, достигшие 18-летнего возраста и прошедшие военную службу добровольно, также призваны на военную квалификацию, если они не имеют конкретной ...

Геолокации по номеру телефона

Как найти телефон? - Способы отслеживания и отслеживания телефонов

Телефон является одним из самых важных и многофункциональных гаджетов...

Изучение диалоговых панелей оператора: улучшение взаимодействия с пользователем <р> Диалоговые панели оператора — это мощные инструменты, облегчающие взаимодействие пользователя с различными системами и приложениями. Эти панели с...

Школьные рюкзаки для подростков: стиль, комфорт и функциональность

Выбор правильного рюкзака очень важен для подростков, обучающихся в насыщенной школьной жизни. Хорошо сконструированный рюкзак служит не только ст...

Изоляция Пеноплекс: исчерпывающее руководство

Утеплитель Пеноплекс является популярным выбором как для жилых, так и для коммерческих построек благодаря своим исключительным теплоизоляционным с...

LOGI Groups: ведущая логистическая компания

В быстро развивающейся современной деловой среде эффективное управление логистикой имеет решающее значение для процветания компаний. LOGI Groups –...

Как выбрать похоронное бюро и ритуальные услуги

1. Исследование и выбор

Перед выбором похоронного бюро и ритуальных услуг рекомендуется выполнить следующие шаги: