Минијатуризација у роботици укључује смањење величине робота и њихових компоненти уз повећање њихове снаге. Ради се о стављању сензора, рачунара, управљања напајањем и актуатора у мање површине без жртвовања прецизности или поузданости.
Ове нове машине могу да обављају задатке на местима која су премала за веће машине или људи, што их чини оптималним за фабрике, болнице и руднике.
Предности компактних роботских система
Померање ка минијатуризацији нуди значајне предности, због чега се развија и користи у многим научним и индустријским областима.
Повећана брзина и тачност
Мање компоненте су природно лакше. Ова смањена маса омогућава много брже убрзање и успоравање.
Када су зазори, савијање и зазор минимизирани на мањим размерама, прецизност се повећава. У микро-састављању или инспекцији, то значи уже праћење путање, краће циклусе и мање прекорачења.
Побољшана ефикасност и нижи трошкови
Мањи пакети обично троше мање енергије и користе мање материјала, смањујући производне и оперативне трошкове. Предузећа која желе да повећају аутоматизацију гледају на компактне роботе као на приступачно и одрживо решење које може уштедети драгоцени подни простор у фабрикама, лабораторијама, складиштима и другим објектима.
Већа доступност и мобилност
Компактни роботи могу доћи до места где веће машине не могу. Инспекцијске беспилотне летелице у кавезима провлаче се кроз канале, резервоаре и посуде без проблема.
Лабораторије и одељења за транспорт су користили-заштићене летелице без посаде (УАВ) за снимање мостова и затвореног{1}}простора, где је ГПС одбијен и људски улазак би био спор или опасан. Минијатурни земаљски роботи и бацачки-ботови на сличан начин извиђају уске ентеријере пре него што их људи прате.
Технологија која стоји иза минијатуризације у роботици
Овај помак ка мањим роботима је изграђен на деценијама напретка у микро-инжењерингу. Кључне електронске компоненте су омогућиле данашње компактне роботе.
Напредак у МЕМС
Микро-електро-механички системи (МЕМС) омогућавају да детектовање-скале чипа и активирање постану рутински. Они интегришу ситне механичке елементе, сензоре и електронику на један силицијумски чип, који функционишу као „очи и уши“ малих робота.
Пошто су мали и енергетски{0}}ефикасни, МЕМС су погодни за аутономне системе. Универзитетски програми оцртавају како МЕМС сада покрива инерцијално сенсинг, праћење околине, микрофлуидику, па чак и лагано управљање -, све по величинама и трошковима који се уклапају у минијатурне ботове.
Улога микроконтролера
Контролни систем је мозак, ау минијатурним роботима ово је микроконтролер. Микроконтролер је комплетан рачунарски систем на једном интегрисаном колу које садржи процесор, меморију и периферне уређаје за улаз/излаз. Може да ради као једна јединица за-обраду сигнала у реалном времену, што је од виталног значаја за задатке попут балансирања или навигације препрекама.
Овај концепт се проширује на меку роботику. Меке структуре се прилагођавају површинама, распоређујући напон на већу запремину и ефикасно смањујући силу удара. Такве стратегије су привлачне за пројектовање и изградњу система за руковање низом крхких или неправилног облика објеката или за рад око људи. Циљ је створити биоинспирисане роботе који омогућавају прилагодљиве и флексибилне интеракције са непредвидивим окружењима.
Апликације за минијатуризацију у стварном{0}свету
Дошла су узбудљива времена, а неколико компанија предњачи са сопственим верзијама моћних, компактних робота. Ево неколико примера.
Медицинске и здравствене апликације
Медтрониц-ови хируршки роботи
Медтрониц развија платформе за хирургију{0}}спомоћ помоћу робота и фокусира се на системе за процедуре за кичму и мозак од када је купио Мазор Роботицс. Постигла је напредак у меким, управљивим и обликовним-катетерима и инструментима за срчане и ендоваскуларне третмане.
Циљ компаније је да развије роботске катетере који могу да мењају облик под упутствима за снимање како би се кретали у окружењима која куцају{0}}срчани.
Интуитивни хируршки да Винчи систем
Да Винчи хируршки систем карактерише моћ минијатуризације у различитим размерама. Док је сам робот Интуитиве Сургицал велики, његови инструменти су сићушни. Ови мали алати омогућавају хирурзима да с лакоћом изводе сложене, минимално инвазивне процедуре, што резултира мање трауме и бржим опоравком пацијената.
Индустрија и производња
Мецадемиц Меца500
Мецадемиц је рекао да је његов Меца500 једна од најмањих и најпрецизнијих шесто{1}}осних индустријских роботских руку на свету за микро{2}}тестирање и инспекцију.
Лабораторија МИТ Линцолн је демонстрирала главу за распршивање микроплазме постављену на Меца500 за штампање електронских материјала, илуструјући како мале руке омогућавају радни ток израде лабораторијских{1}}стола. Болнице и језгра за снимање такође користе Меца500 јединице за аутоматизовано руковање узорцима.