Mae miniatureiddio mewn roboteg yn golygu lleihau maint robotiaid a'u cydrannau wrth gynyddu eu pŵer. Mae'n ymwneud â rhoi synwyryddion, cyfrifiaduron, rheoli pŵer, ac actiwadyddion i mewn i olion traed main heb aberthu cywirdeb na dibynadwyedd.
Gall y peiriannau newydd hyn gyflawni tasgau mewn mannau sy'n rhy fach i beiriannau mwy neu fodau dynol eu cyrraedd, gan eu gwneud yn optimaidd ar gyfer ffatrïoedd, ysbytai a mwyngloddiau.
Manteision systemau robotig cryno
Mae'r symudiad tuag at finiatureiddio yn cynnig buddion sylweddol, a dyna pam ei fod yn cael ei ddatblygu a'i ddefnyddio mewn llawer o feysydd gwyddonol a diwydiannol.
Cyflymder a chywirdeb gwell
Mae cydrannau llai yn naturiol ysgafnach. Mae'r màs gostyngol hwn yn caniatáu cyflymiad ac arafiad llawer cyflymach.
Pan fydd cliriadau, fflecs ac adlach yn cael eu lleihau ar raddfeydd llai, mae manwl gywirdeb yn cynyddu. Mewn -cynulliad neu arolygiad meicro, mae hynny'n golygu tracio llwybrau tynnach, cylchoedd byrrach, a llai o or-ddarpar.
Gwell effeithlonrwydd a chostau is
Mae pecynnau llai fel arfer yn tynnu llai o bŵer ac yn defnyddio llai o ddeunyddiau, gan leihau costau gweithgynhyrchu a gweithredu. Mae busnesau sy'n ceisio awtomeiddio ar raddfa yn ystyried robotiaid cryno fel datrysiad fforddiadwy a chynaliadwy a all arbed gofod llawr gwerthfawr mewn ffatrïoedd, labordai, warysau a chyfleusterau eraill.
Gwell hygyrchedd a symudedd
Gall robotiaid compact gyrraedd lleoedd na all peiriannau mwy. Mae dronau archwilio cewyll yn gwasgu trwy ddwythellau, tanciau a llestri heb unrhyw broblemau.
Mae labordai ac adrannau trafnidiaeth wedi defnyddio cawell-cerbydau awyr heb griw wedi'u diogelu (UAVs) ar gyfer delweddu pontydd a gofod cyfyngedig, lle mae GPS yn cael ei wrthod a byddai mynediad dynol yn araf neu'n beryglus. Mae robotiaid daear bach ac yn taflu-bots yn yr un modd yn sgowtio tu fewn dynn cyn i bobl ddilyn.
Y dechnoleg y tu ôl i miniaturization mewn roboteg
Mae'r symudiad hwn tuag at robotiaid llai yn seiliedig ar ddegawdau o gynnydd mewn peirianneg ar raddfa micro. Mae cydrannau electronig allweddol wedi gwneud robotiaid cryno heddiw yn bosibl.
Cynnydd mewn MEMS
Mae systemau mecanyddol micro (MEMS) yn galluogi synhwyro ac actifadu sglodyn i ddod yn arferol. Maent yn integreiddio elfennau mecanyddol bach, synwyryddion, ac electroneg i un sglodyn silicon, gan weithredu fel "llygaid a chlustiau" robotiaid bach.
Gan eu bod yn fach ac yn ynni-effeithlon, mae MEMS yn addas ar gyfer systemau ymreolaethol. Mae rhaglenni'r Brifysgol yn amlinellu sut mae MEMS bellach yn ymdrin â synhwyro anadweithiol, monitro'r amgylchedd, microhylifau, a hyd yn oed llywio ysgafn - i gyd ar feintiau a chostau sy'n ffitio mewn botiau bach.
Rôl y microreolydd
Y system reoli yw'r ymennydd, ac mewn robotiaid bach, dyma'r microreolydd. Mae microreolydd yn system gyfrifiadurol gyflawn ar un gylched integredig sy'n cynnwys prosesydd, cof, a perifferolion mewnbwn/allbwn. Mae'n gallu rhedeg fel uned sengl ar gyfer-prosesu signal amser real, sy'n hanfodol ar gyfer tasgau fel cydbwyso neu lywio rhwystrau.
Mae'r cysyniad hwn yn ymestyn i roboteg feddal. Mae strwythurau meddal yn cydymffurfio ag arwynebau, gan ddosbarthu straen dros gyfaint mwy a lleihau'r grym effaith yn effeithlon. Mae strategaethau o'r fath yn apelio am ddylunio ac adeiladu systemau i drin amrywiaeth o wrthrychau bregus neu siâp afreolaidd neu i weithredu o amgylch pobl. Y nod yw creu robotiaid bio-ysbrydoledig sy'n caniatáu rhyngweithio hyblyg ac addasol ag amgylcheddau anrhagweladwy.
Cymwysiadau miniatureiddio byd go iawn
Mae’r cyfnod cyffrous yma, ac mae sawl cwmni’n arwain y ffordd gyda’u fersiynau eu hunain o robotiaid pwerus, cryno. Dyma rai enghreifftiau.
Cymwysiadau meddygol a gofal iechyd
Robotiaid llawfeddygol Medtronic
Mae Medtronic yn datblygu llwyfannau llawdriniaeth â chymorth robot ac mae wedi canolbwyntio ar systemau ar gyfer gweithdrefnau asgwrn cefn ac ymennydd ers iddo gaffael Mazor Robotics. Mae wedi gwneud cynnydd o ran cathetrau ac offer meddal, llyw, sy'n trawsnewid-ac offer ar gyfer triniaethau cardiaidd ac endofasgwlaidd.
Nod y cwmni yw datblygu cathetrau robotig a all newid siâp o dan arweiniad delweddu i lywio-amgylcheddau calon.
System da Vinci Intuitive Surgical
Mae System Lawfeddygol da Vinci yn cynnwys pŵer miniaturization ar raddfa wahanol. Er bod robot Intuitive Surgical ei hun yn fawr, mae ei offerynnau yn fach iawn. Mae'r offer bach hyn yn galluogi llawfeddygon i berfformio gweithdrefnau cymhleth, lleiaf ymyrrol yn rhwydd, gan arwain at lai o drawma a gwellhad cyflymach i gleifion.
Diwydiannol a gweithgynhyrchu
Mecademic Meca500
Dywedodd Mecademic mai ei Meca500 yw un o'r breichiau robot diwydiannol chwe echel lleiaf a mwyaf manwl gywir yn y byd ar gyfer profion ac archwilio cydosod micro.
Mae Labordy MIT Lincoln wedi dangos pen sbuttering microplasma wedi'i osod ar Meca500 i argraffu deunyddiau electronig, sy'n dangos sut mae breichiau bach yn galluogi llifoedd gwaith saernïo mainc labordy. Mae ysbytai a creiddiau delweddu hefyd yn defnyddio unedau Meca500 ar gyfer trin samplau awtomataidd.