science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Robotachtige spinnen en bijen:de opkomst van bio-geïnspireerde microrobots

Dauw op een spinnenweb in de ochtend. Krediet:Wikipedia/Luc Viatour/Lucnix.be

Springende robotspinnen en zwermen robotbijen klinkt als sciencefiction, maar onderzoekers van de Universiteit van Manchester werken al aan dergelijke projecten en willen de wereld leiden in microrobotica.

Maar waar zullen dit soort robots voor worden gebruikt en is het iets waar we ons zorgen over moeten maken? Dr. Mostafa Nabawy is de onderzoeksthemaleider voor microsystemen aan de School of Mechanical van de University of Manchester, Lucht- en ruimtevaarttechniek en civiele techniek. Hij presenteert een deel van zijn onderzoek, "Spiders Attack:The rise of bioinspired microrobots" op de Industry 4.0 Summit in Manchester op donderdag 1 maart.

Hier legt Dr. Nabawy uit waarom microrobots echt niets zijn om je zorgen over te maken en, in plaats daarvan, zou de revolutie in robotica kunnen zijn die de voorhoede vormt van de volgende generatie in productietechnologie:

'Voor ons onderzoek naar robotspinnen kijken we naar een specifieke soort springspin genaamd Phidippus regius. We hebben het getraind om verschillende afstanden en hoogtes te springen, het vastleggen van elke beweging van de spin in extreem detail door middel van hoge resolutie camera's die kunnen worden vertraagd.

'We gebruiken deze biomechanische data nu om robots te modelleren die met dezelfde capaciteiten kunnen presteren. Met deze uitgebreide dataset zijn we al begonnen met het ontwikkelen van prototype robots die deze biomechanische bewegingen kunnen nabootsen en enkele centimeters kunnen springen.'

Waarom springende spinnen vraag je? In tegenstelling tot mensen, onze spinnen kunnen vanuit een staande start tot zes keer langer springen dan hun eigen lichaamslengte. In vergelijking, het maximum dat een mens kan springen is slechts anderhalf keer. Dr. Nabawy zegt dat als we de manier waarop spinnen in robots springen kunnen perfectioneren, ze kunnen worden gebruikt voor verschillende doeleinden in complexe engineering en productie en kunnen worden ingezet in onbekende omgevingen om verschillende missies uit te voeren.

Dr. Nabawy's onderzoek en achtergrond ligt in aerodynamica, vliegtuig ontwerp, en het modelleren van technische systemen. Maar nu combineert hij deze expertise met bio-geïnspireerde vlieg- en springtechnologieën, inclusief vliegende robotbijen.

Hij voegde eraan toe:'Het uiteindelijke doel is om een ​​robotbij te maken die zelfstandig kan vliegen en we zijn al een heel eind op weg met dat project. Maar er zijn onderweg ook veel verschillende mogelijkheden voor briljante wetenschappelijke en technische resultaten, dus het is een zeer opwindend proces.

'We willen 's werelds eerste robotbij maken die zonder hulp en zonder begeleiding kan vliegen. Deze technologieën kunnen ook voor veel verschillende toepassingen worden gebruikt, waaronder het verbeteren van de huidige aerodynamische prestaties van vliegtuigen.

'Of, stel je voor dat de huidige trend van een afnemende bijenpopulatie doorzet, zwermen robotbijen die gewassen en bloemen bestuiven, kunnen werkelijkheid worden. Hoewel dit misschien klinkt als iets uit een film over transformatoren, is dit ons uiteindelijke doel. Maar maak je geen zorgen, we zitten ergens van zwermen vliegende mechanische bijen en legers van mechanische spinrobots.'

De Industry 4.0-top gaat over de toekomst van de maakindustrie, maar zal ook kijken naar onderwerpen variërend van Brexit en de Northern Powerhouse tot tekorten aan vaardigheden, cyberbeveiliging en blue skies-technologie.