Pengecilan dalam robotik melibatkan pengurangan saiz robot dan komponennya sambil meningkatkan kuasanya. Ini mengenai meletakkan penderia, komputer, pengurusan kuasa dan penggerak ke dalam jejak kaki yang lebih ramping tanpa mengorbankan ketepatan atau kebolehpercayaan.
Mesin baharu ini boleh melaksanakan tugas di tempat yang terlalu kecil untuk dicapai oleh mesin atau manusia yang lebih besar, menjadikannya optimum untuk kilang, hospital dan lombong.
Kelebihan sistem robotik padat
Peralihan ke arah pengecilan menawarkan faedah yang ketara, itulah sebabnya ia dibangunkan dan digunakan dalam banyak bidang saintifik dan perindustrian.
Kelajuan dan ketepatan yang dipertingkatkan
Komponen yang lebih kecil secara semula jadi lebih ringan. Jisim yang dikurangkan ini membolehkan pecutan dan nyahpecutan yang lebih cepat.
Apabila kelegaan, lenturan dan tindak balas diminimumkan pada skala yang lebih kecil, ketepatan meningkat. Dalam-pemasangan atau pemeriksaan mikro, yang diterjemahkan kepada penjejakan laluan yang lebih ketat, kitaran yang lebih pendek dan kurang overshoot.
Peningkatan kecekapan dan kos yang lebih rendah
Pakej yang lebih kecil biasanya menggunakan lebih sedikit kuasa dan menggunakan lebih sedikit bahan, mengurangkan kos pembuatan dan operasi. Perniagaan yang ingin meningkatkan automasi melihat robot padat sebagai penyelesaian yang berpatutan dan mampan yang boleh menjimatkan ruang lantai yang berharga di kilang, makmal, gudang dan kemudahan lain.
Kebolehcapaian dan mobiliti yang lebih baik
Robot padat boleh mencapai tempat yang tidak dapat dicapai oleh mesin yang lebih besar. Dron pemeriksaan dalam sangkar menyusup melalui saluran, tangki dan kapal tanpa sebarang masalah.
Makmal dan jabatan pengangkutan telah menggunakan-kenderaan udara tidak berkru (UAV) yang dilindungi untuk pengimejan jambatan dan-angkasa lepas, di mana GPS dinafikan dan kemasukan manusia akan menjadi perlahan atau berbahaya. Robot tanah miniatur dan bot baling{3}} sama-sama meninjau bahagian dalam yang ketat sebelum orang mengikutinya.
Teknologi di sebalik pengecilan dalam robotik
Peralihan ke arah robot yang lebih kecil ini dibina berdasarkan kemajuan berdekad-dekad dalam-kejuruteraan skala mikro. Komponen elektronik utama telah menjadikan robot kompak hari ini mungkin.
Kemajuan dalam MEMS
Mikro-elektro-sistem mekanikal (MEMS) mendayakan-penderiaan skala cip dan penggerak menjadi rutin. Mereka menyepadukan elemen mekanikal kecil, penderia, dan elektronik ke dalam cip silikon tunggal, berfungsi sebagai "mata dan telinga" robot kecil.
Oleh kerana ia kecil dan cekap tenaga-, MEMS sesuai untuk sistem autonomi. Program universiti menggariskan cara MEMS kini meliputi penderiaan inersia, pemantauan persekitaran, mikrofluidik, dan juga stereng ringan - semuanya pada saiz dan kos yang sesuai dengan bot kecil.
Peranan mikropengawal
Sistem kawalan adalah otak, dan dalam robot kecil, ini adalah mikropengawal. Mikropengawal ialah sistem pengkomputeran lengkap pada litar bersepadu tunggal yang mengandungi pemproses, memori, dan peranti input/output. Ia boleh dijalankan sebagai satu unit untuk pemprosesan isyarat masa-sebenar, yang penting untuk tugas seperti mengimbangi atau menavigasi halangan.
Konsep ini meluas kepada robotik lembut. Struktur lembut mematuhi permukaan, mengagihkan tegasan pada volum yang lebih besar dan mengurangkan daya hentaman dengan cekap. Strategi sedemikian menarik untuk mereka bentuk dan membina sistem untuk mengendalikan pelbagai objek yang rapuh atau berbentuk tidak teratur atau untuk beroperasi di sekeliling orang. Matlamatnya adalah untuk mencipta robot bioinspirasi yang membenarkan interaksi adaptif dan fleksibel dengan persekitaran yang tidak dapat diramalkan.
Aplikasi pengecilan dunia-sebenar
Masa yang menggembirakan sudah tiba, dan beberapa syarikat mendahului dengan versi robot yang berkuasa dan padat mereka sendiri. Berikut adalah beberapa contoh.
Aplikasi perubatan dan penjagaan kesihatan
Robot pembedahan Medtronic
Medtronic sedang membangunkan robot-platform pembedahan berbantu dan telah memfokuskan pada sistem untuk prosedur tulang belakang dan otak sejak ia memperoleh Mazor Robotics. Ia telah mencapai kemajuan dalam kateter dan instrumen yang lembut, boleh dikendalikan dan{2}}bentuk untuk rawatan jantung dan endovaskular.
Matlamat syarikat adalah untuk membangunkan kateter robotik yang boleh berubah bentuk di bawah bimbingan pengimejan untuk menavigasi-persekitaran jantung yang berdenyut.
Sistem da Vinci Pembedahan Intuitif
Sistem Pembedahan da Vinci menampilkan kuasa pengecilan pada skala yang berbeza. Walaupun robot Intuitive Surgical itu sendiri adalah besar, instrumennya adalah kecil. Alat kecil ini membolehkan pakar bedah melakukan prosedur yang kompleks dan invasif minima dengan mudah, mengakibatkan trauma yang kurang dan pemulihan pesakit yang lebih cepat.
Perindustrian dan pembuatan
Mekademik Meca500
Mecademic berkata Meca500nya ialah salah satu lengan robot industri enam-paksi terkecil dan paling tepat di dunia untuk ujian-pemasangan mikro dan pemeriksaan.
MIT Lincoln Laboratory telah menunjukkan kepala sputtering mikroplasma yang dipasang pada Meca500 untuk mencetak bahan elektronik, menggambarkan bagaimana lengan kecil membolehkan-aliran kerja fabrikasi bangku makmal. Hospital dan teras pengimejan juga menggunakan unit Meca500 untuk pengendalian sampel automatik.