Migliorare le prestazioni dei microrobot volanti

microrobot volanti
Credit: Courtesy dei ricercatori

Il MIT ha messo a punto una nuova tecnica di fabbricazione che produce muscoli artificiali a bassa tensione e ad alta densità di potenza che migliorano le prestazioni dei microrobot volanti.

Attuatori morbidi per microrobot volanti

Un giorno uno sciame di robot delle dimensioni di un insetto potrebbe impollinare un campo coltivato o cercare sopravvissuti tra le macerie di un edificio crollato.

I ricercatori del MIT hanno sperimentato una tecnica che permette di costruire attuatori morbidi per microrobot volanti che funzionano con una tensione inferiore del 75% rispetto alle versioni attuali, trasportando l’80% di carico utile in più. La nuova tecnica produce muscoli artificiali migliori, prolunga notevolmente la durata dei componenti e nel contempo aumenta le prestazioni e il carico utile del robot.

Gli attuatori, simili a muscoli, sono costituiti da strati di elastomero inseriti tra due elettrodi molto sottili e quindi arrotolati in un cilindro soffice. Quando viene applicata la tensione all’attuatore, gli elettrodi comprimono l’elastomero e la deformazione meccanica viene usata per far sbattere l’ala.

Risultati positivi ai test

I ricercatori hanno realizzato un attuatore con 20 strati, ciascuno dei quali ha uno spessore di 10 micrometri (circa il diametro di un globulo rosso). Durante gli esperimenti di decollo, l’attuatore a 20 strati, che richiede meno di 500 volt per funzionare, ha esercitato una potenza sufficiente per fornire al robot un rapporto sollevamento/peso di 3,7 a 1, che gli consente di trasportare oggetti quasi tre volte il suo peso.

I ricercatori hanno anche testato un volo in bilico di 20 secondi, in cui il microrobot volante ha mantenuto la sua posizione in modo stabile. L’attuatore a 20 strati funzionava ancora senza problemi dopo essere stato azionato per oltre 2 milioni di cicli, superando di gran lunga la durata di altri attuatori.

Due anni fa, abbiamo creato l’attuatore più denso di potenza che riusciva a malapena a volare – afferma il ricercatore del MIT Kevin Chen – ma abbiamo continuato a lavorare risolvendo i difetti di fabbricazione man mano che si presentavano. Ora le prestazioni dell’attuatore morbido stanno superando quelle degli attuatori rigidi”.

Fonte: https://news.mit.edu/2021/micro-robots-artificial-muscles-1216