El Grupo de Nanorrobótica de la Universidad de Waterloo (UWNRG) es un grupo de pregrado compuesto por estudiantes de varios programas de ingeniería, incluyendo Nanotecnología , Mecatrónica , Ingeniería Eléctrica , Informática e Ingeniería de Software , así como diversos programas de Matemáticas y Artes en la Universidad de Waterloo . Su objetivo principal es el diseño de microrrobots , así como la promoción de la nanotecnología y su programa. El grupo se fundó en 2007, y su logro más reciente fue ganar el Desafío de Microensamblaje en la Conferencia Internacional IEEE de Robótica y Automatización (ICRA) de 2013. [ 1 ] Fueron el único equipo completamente de pregrado , así como el único equipo canadiense en competir. [ 2 ] Desde entonces, UWNRG ha evolucionado más allá de la competencia de robótica y ahora se dedica al desarrollo de microrrobótica para diferentes aplicaciones industriales.
Robots anteriores
MAYA
MAYA (Micro-Assembly YBCO Apparatus) es un robot experimental que utiliza el concepto de bloqueo cuántico . [ 3 ] Mediante este concepto, el YBCO, un superconductor de alta temperatura, puede seleccionar un microimán en el espacio situado sobre sí mismo. A partir de ahí, la posición del YBCO se puede controlar mediante motores y actuadores, lo que resulta en el movimiento del microimán. MAYA incluye un sistema de seguimiento óptico que compensa el error entre los movimientos a macro y microescala, lo que permite una actuación de alta precisión. Puede encontrar más información en el sitio web de UWNRG .
Michelle
MICHELLE (Mercury in a Clear Habitat Enclosure Leveraging Lorentz Excitation) utiliza microfluídica para mover con precisión el robot a través de otro medio fluido. [ 3 ]
SAM
SAM (Solenoid Actuated Microrobot) es el sucesor espiritual del robot EMMA, que utiliza el desplazamiento de un campo magnético. [ 3 ]
SIERRA
Utilizando ondas acústicas como propulsión para un dispositivo MEMS, el equipo de ondas acústicas superficiales (conocido como SAW) de UWNRG está intentando diversificar el arsenal de logros microrrobóticos del grupo. El diseño de SAW se concibió inicialmente tras nuestro éxito en el Desafío de Microrrobótica Móvil NIST 2011, y presenta el primer diseño de microrrobot piezoeléctrico inverso totalmente fluido del grupo. [ 4 ] El diseño consiste en una gota de fluido de nanolitros que se mueve sobre un sustrato de vidrio silanizado con un patrón de transductor interdigital (IDT). Una oblea de niobato de litio con capas de películas delgadas de titanio y oro actuará como generador de ondas acústicas superficiales, produciendo oscilaciones en la superficie de la oblea. Esto generará una gota de fluido excitada y, en última instancia, dará como resultado la propulsión lineal del microrrobot fluido. [ 5 ]
EMMA
EMMA (ElectroMagnetic Micro Actuation) es su proyecto más conocido. Obtuvo el tercer lugar en la clasificación general del NIST Mobile Microrobotics Challenge de 2010 en Alaska [ 6 ] y el primer lugar en la competencia de 2011 en Shanghái , China [ 6 ] . EMMA está hecho de una aleación magnética que se mueve desplazando el campo magnético que rodea al robot (actuación magnética). El equipo está trabajando actualmente en un artículo de investigación titulado "Caracterización de la tensión superficial alrededor del robot a microescala" y en la mejora del diseño para que tenga rotación a lo largo de su eje. EMMA tiene varias iteraciones; la iteración 1 y la iteración 1.5 ya se han completado. Se espera que la iteración 2.0 represente una mejora con respecto a los diseños actuales [ 7 ] .

PAMELA
PAMELA (Pump Actuation Mediated by Excited Light Absorption) es un MEMS basado en microfluídica desarrollado inicialmente por el Grupo de Nanorrobótica. Propuesto originalmente en 2007 por los miembros fundadores del grupo, su diseño utiliza el empuje para manipular el microrobot a través de un medio fluido. El sistema de propulsión del robot consta de dos pequeñas bombas hechas de una membrana fotosensible que se deforma y expulsa fluido al incidir un láser sobre ella. El movimiento del robot se determina enfocando el haz láser en una bomba individual para girar, o en ambas simultáneamente para avanzar. Se espera que PAMELA represente una mejora con respecto a EMMA, ya que tendrá la capacidad de girar a la izquierda o a la derecha, función de la que carece la versión actual de EMMA.
MICROCÓPTERO
MICROCOPTER se está desarrollando con un sistema de propulsión basado en un helicóptero. El robot utiliza un dipolo magnético con forma de rotor colocado en un campo magnético que gira rápidamente. El rotor se alineará constantemente con este campo magnético, imitando así a un helicóptero si el campo magnético se puede mover con la suficiente rapidez. [ 5 ]
Eventos pasados
Conferencia de Nanotecnología de Waterloo (WNC)
El equipo de UWNRG participó en la sesión de pósteres de WNC tanto en 2018 como en 2019, donde presentaron sus investigaciones y proyectos experimentales actuales.
La Exposición de Nanotecnología
El grupo UWNRG participó en la Nanotech Expo 2009 en Tokio , Japón , en 2009. En representación de la delegación canadiense, junto con funcionarios gubernamentales y organizaciones privadas, el grupo fue la única organización estudiantil de pregrado en este evento internacional. Con la ayuda de sus mentores (profesores y becarios de posgrado), el grupo presentó su tecnología de bomba neumática a nanoescala ante representantes del gobierno y la industria japonesa en la Embajada de Canadá en Tokio.
Desafío de microrrobótica móvil del NIST
El grupo de nanorrobótica de la Universidad de Waterloo ha competido en el desafío de microrrobótica organizado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) durante los últimos cuatro años. Durante el Desafío de Microrrobótica Móvil de 2013 en la Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización (ICRA) en Karlsruhe , Alemania , UWNRG ganó el primer lugar en el Desafío de Movilidad Autónoma con el microrrobot EMMA. En la ICRA 2011 en Shanghái , China , UWNRG obtuvo el primer lugar en el Desafío de Microrrobótica Móvil, [ 8 ] [ 9 ] superando a más de 10 otros equipos registrados de las mejores instituciones internacionales. Esto incluyó participantes de Estados Unidos, Francia e Italia. En 2010, UWNRG obtuvo el tercer lugar general en el Desafío de Microrrobótica Móvil. [ 10 ] [ 11 ] De los equipos registrados, UWNRG fue el único equipo de pregrado y el único equipo canadiense que compitió. La competición requería crear un robot de menos de 600 micrómetros en todas sus dimensiones y competir en desafíos diseñados para poner a prueba la movilidad, la agilidad y el control, como la carrera de 2 mm, un desafío para mover el robot en un patrón de figura 8 y desafíos de microensamblaje que implican usar el robot para unir pequeñas clavijas triangulares. [ 5 ]
Miembros
El equipo está compuesto íntegramente por estudiantes de pregrado de la Universidad de Waterloo . Los miembros del equipo se dividen en varios subequipos independientes: un equipo mecánico responsable del diseño de la estructura del robot, un equipo químico responsable de la integración de nuestros robots con la nanotecnología, un equipo de desarrollo comercial responsable de la búsqueda de patrocinadores para el equipo y un equipo de marketing que organiza eventos de divulgación y conferencias para el equipo. [ 5 ] Entre los profesores asociados de la Universidad de Waterloo se encuentra actualmente el Dr. Mustafa Yavuz.
Referencias
- ↑ "Estudiantes de Waterloo obtienen un gran triunfo en microrrobótica" . Waterloo.ca . 17 de mayo de 2013.
- ^ Secula, Erik M. (16 de diciembre de 2009). "Reto de la Microrobótica" . Nist.gov .
- 1 2 3 "Proyectos actuales | UW_NRG" . uwnrg.ca/robots . Consultado el 27 de enero de 2016 .
- ↑ "Página principal de IEEE ICRA2011 | Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización" . Archivado del original el 15 de septiembre de 2011. Consultado el 13 de noviembre de 2011 .
- 1 2 3 4 "Página principal de UW_NRG" . Uwnrg.ca . Consultado el 22 de octubre de 2018 .
- 1 2 Thompson, Kristy D. (7 de junio de 2010). "Equipos se preparan para dos competiciones de robótica del NIST en Alaska" . Nist.gov .
- ↑ "Grupos no técnicos | UW_NRG" . csclub.uwaterloo.ca . Archivado del original el 15 de abril de 2012. Consultado el 14 de enero de 2022 .
- ↑ "Copia archivada" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 2 de octubre de 2013. Recuperado el 16 de enero de 2012 .
{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace ) - ↑ "El Guerrero de Hierro » UW_NRG gana el desafío de microrrobótica móvil" . Iwarrior.uwaterloo.ca .
- ↑ "El grupo de nanorrobótica de la UW obtiene el tercer lugar" (PDF) . Iwarrior.uwaterloo.ca . Consultado el 22 de octubre de 2018 .
- ↑ "El Guerrero de Hierro » Estudiantes de pregrado de Waterloo ponen a Canadá en el mapa de la microrrobótica " . Iwarrior.uwaterloo.ca
Enlaces externos
- Sitio web oficial de UWNRG
- El sitio web de la Nano Tech Expo
- La Conferencia ICRA 2016
- Universidad de Waterloo
- Establecimientos en Ontario en 2007