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这个机器人比蚂蚁小,不用电也能跑。

来源:河洛网    发布时间:2019-11-06     发布人:洛阳新闻网

虽然蚂蚁很小,但在部署时不应该低估它们。你可以从《蚁人》中看到。

这个机器人比蚂蚁小,不用电也能跑。

现在,科学家已经制造出一个长2毫米、宽1.8毫米、厚0.8毫米、重5毫克的机器人,比普通蚂蚁还要小。

 

这是一个由佐治亚理工学院团队开发的名为“微型刷毛机器人”的微型机器人。

由于体积小,机器人不能由普通电池驱动。为此,研究小组为机器人设计了一系列看起来像刚毛的“脚”。当机器人收到特定频率的振动时,刷毛状的脚会相应地移动。

当微型鬃毛机器人上下移动时,特别设计的脚会将这种垂直移动转换成特定方向的移动。

在设计机器人的脚时,我们考虑了它的形状对运动方向的影响,以确保机器人能够根据振动在特定的方向上运动。

佐治亚理工学院的研究小组说。

换句话说,这些微型机器人不是由电驱动的,而是由特定频率的振动驱动的。这些振动的来源可以是压电制动器、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。

为了找到一种更好的形式,论文的第一作者金德久(DeaGyu Kim)创建了数百个不同的原型机构。目前,这个机器人有两个版本,一个有四英尺,另一个有六英尺。

 

当使用压电制动器时,压电制动器在接收电流后会振动,从而驱动机器人移动。另一方面,当压电制动器振动时,也可以产生电流。

《科学》上月报道的“蜜蜂机器人”的“飞行肌肉”也是基于压电制动器。当电流通过陶瓷条时,陶瓷条将振动并成为翅膀的驱动力。

 

蜜蜂机器人,照片在《连线》中

对于“鬃毛机器人”,压电制动器不仅可以作为振动源,也可以作为动力源。

当另一个振动波源驱动机器人时,这些振动波也可以用来驱动压电制动器产生的电流,后者产生的电流也可以用作驱动“刷毛机器人”上的传感器的电源。

虽然这些机器人只有2mm长,但它们每秒能移动4倍的长度。

 

目前,研究小组通常试图解决机器人的两个短板。第一个是长的生产周期,第二个是找到控制机器人定向运动的解决方案。

在生产方面,该团队使用三维打印机制作这种微型机器人,并结合了一种叫做TPP的工艺,用紫外线在特殊的树脂材料上“书写”出想要的机器人形状,然后洗掉剩余的多余部分。

现在它更像手写而不是打印。整个生产过程仍然有点长,所以我们正在寻找一次大量生产成千上万个机器人的方法。

至于第二个问题,研究小组目前正试图使用两个对振动频率敏感度略有不同的微型机器人。

一旦完全可控的机器人成功制造出来,我们想象各种有趣的可能性。

 

微型鬃毛机器人研究团队

研究小组指出,虽然以前由其他研究人员开发的磁力驱动的微型机器人可以集体控制,但它们在单独的运动控制方面无能为力,因此这将是“鬃毛机器人”的优势。

对于“鬃毛机器人”(mane robot)的未来,研究小组将考虑将其用作环境传感器(因为它们不需要电力,可以长时间待机观察周围环境),或者将它们进一步发展成为进入人体的医疗机器人。

现在,该团队已经在实验室为这些微型机器人建立了一个“操场”,探索它们的可能性。

我们将从学习蚂蚁的集体行为开始,并将其应用于我们的小机器人。

虽然这些小机器人现在在实验室里做得很好,但要到达现实世界需要很长时间。

主题地图和文本地图都来自佐治亚理工学院。

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