一些最好的机器人是受大自然启发。 现在,工程师们已经开发出了一种基于不起眼的蟑螂的小型奔跑机器人? 其速度和可压缩性几乎与生物等效物一样快。
这款尚未命名的软机器人大约有邮票大小,能够以每秒 20 个身体长度的速度移动,并承受高达自身重量 100 万倍的压力。
将秤倾斜到不到十分之一克,机器人可以承受人脚踩在上面吗? 大约相当于 60 公斤或 132 磅的重量。 它只是简单地振作起来并继续下去。
“大多数这种特殊小规模的机器人都非常脆弱,”机械工程师林立伟说道,来自加州大学伯克利分校。 “如果你踩到它们,你几乎就会毁掉机器人。”
“我们发现,如果我们给机器人施加重量,它或多或少仍能发挥作用。”
该机器人的稳健性部分归功于其简单的设计。 它由聚偏二氟乙烯 (PVDF) 薄片制成,压电材料通过施加小交流电而膨胀和收缩。
这种膨胀和收缩为蟑螂机器人提供了移动方式:通过添加前腿和弹性聚合物层,科学家们使薄片以一种推动其前进的方式弯曲。
该团队对多种长度的机器人(从 10 毫米到 30 毫米)进行了实验,并改变了频率和电压电流来改变其设计的运行速度。 当以 850 Hz 施加 200 V 电压时,10 毫米机器人的最快速度可达每秒 20 厘米。
正如您从上面的视频中看到的,急行机器人能够爬上平缓的斜坡,快速穿过小管道,甚至可以承载高达其自身重量六倍的负载? 正如将花生固定在顶部所展示的那样。
目前,该机器人需要连接到电源,但未来的版本可以由微型电池供电。
虽然观看这样的巧妙设计很有趣,但这样的设计也可以有有价值的用途。 微型机器人可以提供帮助的方式之一是调查可能危险且不稳定的灾难现场。
“例如,如果发生地震,大型机器或大型狗很难在废墟下找到生命,因此我们需要一个灵活且坚固的小型机器人,”机械工程师吴一川说道,来自中国电子科技大学。
为此,团队正在研究在原始设计中添加气体传感器的方法? 这将使机器人能够潜入非常狭小的空间并检查是否存在对生命构成潜在威胁的气体泄漏。
这只是工程师希望对其软体机器人进行的改进之一。 他们还希望开发一种方法,让它在探索周围世界时自动避开障碍物。
近年来,我们看到生物学和机器人学之间的界限变得越来越模糊甚至更加模糊,现在微型机器能够穿越一个活的有机体。 这种特殊设计的功能才刚刚开始被探索。
研究人员在他们的论文中总结道:“我们希望所提出的昆虫级机器人能够为追求快速、稳健的机器人的实际应用铺平道路。”发表论文。
该研究发表于科学机器人。