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使用蟑螂作为灵感的机器人分享昆虫的速度

发布日期:2019-09-10 11:45   来源:未知   

  如果看到一个狡猾的虫子让你感到不安,你可能想要把目光移开 - 加州大学伯克利分校的研究人员创造的一种新的昆虫大小的机器人,几乎可以以蟑螂的速度匆匆穿过地板。而且它几乎和蟑螂一样耐寒。尝试将这个机器人压在你的脚下,而且很可能会继续下去。

  “这个特别小规模的大多数机器人非常脆弱。如果你踩到它们,你几乎摧毁机器人”之称立伟林,加州大学伯克利分校机械工程系教授和一项新的研究描述了机器人的资深作者。“我们发现,如果我们对机器人施加重量,它或多或少都会起作用。”

  像这样的小型机器人在搜索和救援任务中可能是有利的,挤压和挤压到狗或人无法适应的地方,或者可能对他们来说太危险的地方,Yichuan Wu,第一作者该论文通过清华 - 伯克利深圳研究院的合作伙伴关系完成了加州大学伯克利分校机械工程研究生的工作。

  “例如,如果发生地震,大型机器或大型犬很难在碎片下找到生命,这就是为什么我们需要一个灵活而坚固的小型机器人,”吴说,现为中国电子科技大学助理教授。

  该机器人大约是一张大邮票的大小,由一块称为聚偏二氟乙烯或PVDF的压电材料薄片制成。压电材料是独特的,因为向它们施加电压导致材料膨胀或收缩。

  研究人员将PVDF涂在一层弹性聚合物上,使整个片材弯曲,而不是伸展或收缩。然后,他们增加了一条前腿,以便当材料在电场下弯曲和伸直时,振动以“跳跃”运动推动装置向前。

  由此产生的机器人可能很容易看,但它具有一些非凡的能力。它可以以每秒20个体长的速度沿地面航行,速度可与蟑螂相当,据报道是昆虫级机器人中最快的速度。它可以穿过管子,爬上小斜坡,并承载小负荷,如花生。

  也许最令人印象深刻的是,重量不到十分之一克的机器人可以承受大约60千克[132磅]的重量 - 大约相当于普通人的重量 - 大约是机器人重量的100万倍。

  “人们可能已经体验到了这一点,如果你踩到蟑螂,你可能需要稍微研磨一下,否则蟑螂可能仍然存活并逃跑,”林说。“有人踩着我们的机器人正在施加一个非常大的重量,但[机器人]仍然有效,它仍然起作用。所以,就那个特殊意义而言,它与蟑螂非常相似。“

  机器人目前被“束缚”到细线上,该细线承载驱动振荡的电压。该团队正在尝试添加电池,以便蟑螂机器人可以独立漫游。他们还在努力添加气体传感器,并正在改进机器人的设计,以便它可以绕障碍物转向。