روبوتات دقيقة

روبوتات جاسمين الدقيقة، والتي يبلغ عرض جميع منها أقل من 3 سـم (1 بوصة)

يشير مصطلح الروبوتات الدقيقة (أوالروبوتات الصغيرة) إلى مجال الروبوتات المصغرة، وبالأخص الروبوتات المتحركة ذات الأبعاد المميزة الأقل من 1 مم. وقد يُستخدم المصطلح أيضًا للإشارة إلى الروبوتات القادرة على التعامل مع المكونات ذات الأحجام الميكرومترية.

ومجال الروبوتات الدقيقة هوأحد فروع فهم الروبوتات، وهومعني بدراسة وتطبيق الروبوتات الصغيرة، مثل الروبوتات المتحركة ذات الهياكل الميكرومترية الحجم.

يتم استخدام البادئة "دقيق" بشكل غير موضوعي لتعني صغير، ولكن تحديد مقاييس أطوال تلك الروبوتات الدقيقة يمنع الالتباس بينها وبين الروبوتات الصغيرة. ولذا، فإن الأبعاد القياسية لروبوت النانوتكون 1 ميكروميتر أوأقل، أويتراوح حجم المكونات من 1 إلى 1000 نانومتر. وبالنسبة للروبوت الدقيق فإن أبعاده تكون أقل من 1 مليمتر، أما أبعاد المللي روبوت، فتكون أقل من السنتيمتر، والميني روبوت أقل من 10 سـم (4 بوصة)، والروبوت الصغير تكون أبعاده أقل من 100 سـم (39 بوصة).

تم تقديم أول درس وتصميم تصوري لتلك الروبوتات الدقيقة في بداية سبعينيات القرن الماضي، في صورة أبحاث سرية لوكالات الاستخبار الأمريكية. وضمت التطبيقات التصورية لتلك الروبوتات حينها تطبيقات تساعد في إنقاذ أسرى الحرب وفي مهام الاعتراض الإلكترونية. ولكن تقنيات التصغير لم تتطور بشكلٍ تام في ذلك الوقت، ولذا فإن التطور في تصميم ذلك النموذج التجريبي لم يظهر مباشرةً بعد الحسابات والتصميمات التصورية. (شركة إي إس إل، 1970)

طُرحت فكرة صناعة روبوتات متناهية الصغر، والاستفادة من التطور الحديث في النظم الكهروميكانيكية الصغرى. ونظرًا لصغر حجمها، فإن الروبوتات الدقيقة عادةً ما تكون زهيدة الثمن، ويمكن استخدامها بأعداد كبيرة (الروبوتات المجمعة) لاستكشاف البيئات متناهية الصغر أوشديدة الخطر بالنسبة للإنسان أوالروبوتات الأكبر حجمًا. ومن المتسقط حتى تكون الروبوتات الدقيقة ناجحة جدًا في الكثير من التطبيقات، مثل البحث عن الناجين في أنقاض المباني المنهارة بعد الزلازل، أوعمليات فحص القناة الهضمية. وعلاوة على ذلك، يمكن تعويض الأمور التي تفتقر إليها الروبوتات الدقيقة؛ سواء في قوة الهيكل أوفي قوتها الحسابية، باستخدام أعدادٍ كبيرة من الروبوتات معًا، كما في تجمعات الروبوتات الدقيقة.

يرجع الفضل في إنتاج الروبوتات الدقيقة إلى ظهور وحدة التحكم الفائقة في آخر عقد في القرن العشرين، وأيضًا ظهور الأنظمة الميكانيكية المصغرة من السيليكون (MEMS)، على الرغم من حتى الكثير من الروبوتات لا تستخدم السيليكون في صناعة أجزائها الميكانيكية؛ بخلاف أجهزة الاستشعار.

يُعتبر توليد الحركة باستخدام مصدر طاقة محدود جدًا أحد التحدّيات الرئيسة التي تقابل تطوير الروبوت الدقيق. ويُمكن حتى تستخدم الروبوتات الدقيقة بطارية خفيفة الوزن مثل بطارية بحجم العملة المعدنية، أويمكنها أيضًا حتى تستخلص الطاقة من البيئة المحيطة في صورة اهتزازات أوطاقة خفيفة. كما تستخدم الروبوتات الدقيقة الآن المحركات الحيوية، مثل السراتية الذابلة ذات الأسواط، حتى تستقطب الطاقة الكيميائية من السوائل المحيطة لتساعد الروبوت على الحركة. ويمكن التحكم في تلك الروبوتات الحيوية مباشرة باستخدام المحفزات مثل الانجذاب الكيميائي أوالانجذاب الغلفاني بالكثير من مخططات التحكم المتاحة.

أما الآن، بسبب التقدم في الاتصالات اللاسلكية مثل واي فاي (أي في الشبكات المنزلية)، فقد ارتفعت قدرة الروبوتات الدقيقة على الاتصال للغاية، وأصبح بإمكانها التعاون مع الروبوتات الدقيقة الأخرى في إنجاز مهام أكثر تعقيدًا.

واعتبارًا من عام 2008، أصبح أصغر الروبوتات الدقيقة يستخدم في محرك الدفع الخدشي.