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这比蚂蚁还小的机器人,不用电就能跑

时间:2023-03-21 18:22:36 科技观察

这个机器人比蚂蚁还小,不用电也能跑。  现在,科学家们造出了一个机器人,长2毫米,宽1.8毫米,厚0.8毫米,重5毫克,比一般的蚂蚁还小。  这是一款由佐治亚理工学院团队研发的名为“micro-bristle-bot”的微型机器人。  由于体积小,机器人不能用普通电池驱动。为此,研究团队为机器人设计了一系列看起来像鬃毛的“脚”。当机器人受到特定频率的振动时,这些刚毛状的脚就会移动。  当微毛机器人上下移动时,特殊设计的脚将这种垂直运动转换为具有特定方向的运动。  在设计机器人的脚部时,我们考虑了其形状对运动方向的影响,以确保机器人能够根据振动向特定方向运动。  佐治亚理工学院研究团队介绍。  也就是说,这些微型机器人并不是靠电力驱动的,而是靠特定频率的振动驱动的。这些振动的来源可以是压电致动器、超声波或扬声器。这完全取决于研究人员如何设计“鬃毛”的形状。  为了找到更好的形状,论文的第一作者DeaGyuKim制作了数百种不同的机制原型。目前有两种版本的机器人,一种有四条腿,另一种有六条腿。  在使用压电致动器的情况下,压电致动器在接收到电流后会产生振动,进而驱动机器人动作;反之,当压电致动器受到振动时,也会产生电流。  《科学》上月报道称,“蜜蜂机器人”的“飞行肌肉”也是基于压电致动器。当电流通过陶瓷条时,后者振动并成为机翼的驱动力。蜜蜂机器人,图片来自《连线》  对于“鬃毛机器人”来说,压电致动器不仅可以作为振动源,还可以作为动力源。  当有其他振动源驱动机器人时,这些振动波也可以用来驱动压电致动器产生的电流,而后者产生的电流也成为驱动机器人上传感器的动力源“鬃毛机器人”。  虽然机器人本身只有2毫米长,但它们每秒可以移动4倍的长度。  目前,研究团队正在努力解决机器人的两大不足。一是生产周期长,二是想办法控制机器人的定向运动。  在制作方面,团队使用3D打印机制造出这个微型机器人,结合一种叫做TPP的处理工艺,利用紫外线将想要的机器人形状“写”在特殊的树脂材料上,然后剩下的不需要的部分被冲走。  现在更像是手写而不是打印。整个生产过程还是有点长,所以我们正在想办法一次量产几十万台机器人。  至于第二个问题,研究团队目前正在尝试将两个对振动频率略有不同敏感的微型机器人结合起来。  一旦我们成功制作出一个完全可控的机器人,我们就可以想象各种有趣的可能性。微型鬃毛机器人研究团队  研究团队指出,之前其他研究人员开发的磁力驱动微型机器人虽然可以进行集体控制,但在个体运动控制方面却无能为力,因此这将是“鬃毛”机器人”。毛毛机器人的优势。  对于“鬃毛机器人”的未来,研究团队考虑将其用作环境传感器(因为它们不需要电力,可以长时间观察周围环境),或者进一步发展成医疗机器人进入人体。  现在,团队在实验室里为这些微型机器人搭建了一个“游乐场”,探索它们的可能性。  我们将从学习蚂蚁的集体行为开始,并将其应用到我们的小机器人身上。  这些小机器人现在在实验室里做的还不错,但是要到现实世界还需要很长的时间。  题图和正文图片均来自佐治亚理工学院