两栖机器人客服探索水下社会环境
我了解到,美国哈佛大学的研究人员最近研发了一种名为“移动微型机器人”(Ambulatory Microrobot,HAMR)的水陆两栖机器人,这个设计就像一只“机器蟑螂”,能够在陆地上行走、在水面游泳,并且在必要时还能潜入水下。这种创新设计为小型机器人的应用开辟了新的可能性。
据报道,HAMR利用一种叫做“多功能脚垫”的技术,可以依靠液体表面的张力来浮在水面上,同时也能够通过施加电压破开水面进入水下。它的整个身体都被特殊的防水涂层覆盖,以防止在湿润的环境中发生电路短路。
此外,这种微型机器人还有四对不对称的襟翼,它们可以利用与周围水流之间不稳定的相互作用,就像潜水甲虫一样游泳。这使得HAMR能够有效地向前移动和转弯。在水面上,它还能避免障碍物并减少阻力。
这项研究已经发表在《自然·通信》杂志上,论文中的第一作者凯文·陈博士后表示:“这个发现说明了微型机器可以利用小规模物理学——比如表面的张力——来执行那些对于大型机械来说非常具有挑战性的任务。”
值得注意的是,这种轻巧的小机械仅重1.65克,但却能承载额外1.44克的重量,而且它能够以每秒10赫兹的频率快速移动其腿部。研究人员指出,对于这样的微小设备来说,其大小至关重要:如果太大,它可能无法保持漂浮;如果太小,它又难以产生足够力量来打破液体表面的张力,从而进入下方空间。
尽管HAMR展示了令人印象深刻的地形适应性,在水下的运动能力与在地上的相同,但仍有不足之处,比如只能依赖斜坡慢慢爬回地面。一旦潜入海底,只有借助斜坡才能返回陆地。此外,还需要解决如何让HAMR无需斜坡即可从海底回到陆地的问题,一些科学家提议采用冲动跳跃等方法进行改进。