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研究人员创造了半毫米宽的步行机器人

原创 2022-05-30 09:27 优优 来源:中国AGV网

由西北大学的一个工程师团队创造的微型机器人只有半毫米宽。| 资料来源:西北大学

西北大学的工程师们创造了一个半毫米宽的远程控制行走机器人。这个微小的机器人是以皮皮虾蟹为模型,能够弯曲、扭曲、爬行、行走、转弯和跳跃。

研究小组用一种形状记忆合金材料建造了这个机器人,这种材料在加热时可以转变为 "记忆中的 "形状。研究小组使用扫描的激光束在目标位置快速加热机器人,使这些位置发生转变。

当机器人冷却时,一层薄薄的玻璃涂层将机器人的变形部分带回形状。当机器人的某些部分加热和冷却时,这些转变产生了运动。改变激光扫描的方向可以改变机器人的行走方向。

该项目的理论工作负责人黄永刚说:"我们的技术能够实现各种可控的运动方式,并能以每秒一半的身体长度的平均速度行走。对于陆地机器人来说,在如此小的范围内实现这一点是非常具有挑战性的。"

黄永刚是西北大学工程学院机械工程和土木与环境工程的教授,也是该大学奎雷-辛普森生物电子研究所(QSIB)的主要成员。

该项目的实验工作负责人、QSIB主任、西北大学工程学院教授John A. Rogers说:"由于这些结构非常微小,冷却的速度非常快。事实上,减少这些机器人的尺寸可以使它们运行得更快。"

黄和罗杰斯使用了一种弹出式组装方法,其灵感来自于弹出式书籍,他们之前一起开发了这种方法来制造机器人。该团队以扁平的平面几何形状制作了螃蟹结构的前体,然后将前体粘合到一个略微拉伸的橡胶基底上。

当拉伸的基材放松时,它产生了一个可控的弯曲,导致螃蟹弹出其三维形态。这种制造方法意味着该团队可以创建各种不同形状和尺寸的机器人。

该团队希望,其研究虽然是探索性的,但有朝一日可以使该领域更接近于创造出能够在狭小空间内执行任务的微型机器人。

罗杰斯说:"机器人学是一个令人兴奋的研究领域,而微尺度机器人的开发是一个有趣的学术探索课题。你可能会想象微型机器人作为代理人,在工业中修复或组装小型结构或机器,或者作为外科手术助手,清除堵塞的动脉,阻止内部出血或消除癌症肿瘤--所有的微创手术。"

该团队的研究发表在《科学机器人》上。

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