昆虫机械人可携带自重22倍物品
2023-10-10 4566 秦岭春 澳门日报
美国康奈尔大学等机构的研究人员最新开发出一款昆虫大小的机械人,这款四足微型机械人不仅可以爬行和跳跃,还能携带廿二倍于自身重量的物品。
研究人员在新一期美国《科学》杂誌上发表论文说,这种四足机械人的每只脚上都有驱动器,驱动器是顶部带有硅胶的中空圆柱体,外形有点像鼓。为了让机械人爬行或跳跃,甲烷和氧气被注入每一只脚,并由电池供电点燃。气体发生反应释放能量,使硅胶变形,以提供推动力。该机械人可以跳到五十六厘米的高度,并携带廿二倍于自身重量的物品。
康奈尔大学的博士生卡梅伦 · 奥宾表示,为了让驱动器有足够的力量,使机械人能够跳跃或爬行,每只脚都会注入一股甲烷和氧气混合的气流,并通过电池放电产生火花。气体之间的反应会生成水和二氧化碳,释放出能量,形成小爆炸,导致橡胶层变形。“这就像一个活塞,”奥宾说道。
这款机械人体积小、重量轻、力量大且能远距离移动,有望用于环境监测、搜索救援等领域。不过,目前它必须通过线缆与电池和气体供应源连接,如何摆脱这种束缚是下一步研究需要解决的问题。
伊利诺州埃文斯顿西北大学的材料科学家瑞安 · 特鲁比表示,“设计在不受束缚的机械人上燃烧燃料的方法并非易事,这是下一个要解决的大障碍。”然而,这一挑战并不能阻挡我们对未来充满期待,期待这些小巧、轻便且坚固的机械人能够在更多领域发挥它们的潜力。这一独特的机械人设计不仅令人印象深刻,它还开启了可能性,让我们可以进一步探索和利用昆虫级机械人在环境监测、搜救以及其他领域的应用。团队的研究成果为未来机械人的设计提供了新的视角和可能性。
此外,这一设计还可以被用于研究昆虫的行为和生物力学。通过对昆虫级机械人的进一步研究和改进,我们可以更深入地理解昆虫的生物学特性,并利用这些特性来开发更先进的机械人技术。
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