我机器人探索水下社会环境
我,作为一名研究人员,在哈佛大学与团队合作,开发了一种能够在水陆两栖环境中移动的微型机器人。这个机器人外观酷似“机器蟑螂”,具有独特的设计,使其能够在陆地上行走、在水面游泳,并且在必要时下潜到水底。
我们的这款移动微型机器人(Ambulatory Microrobot, HAMR)使用多功能脚垫,这使得它能够利用液体表面张力来浮动于水面,同时也能通过施加电压来破开水面的阻碍,从而潜入水下。为了确保在水下的稳定运行,我们为整个机身覆盖了特殊防水涂层,以避免电路短路发生。
HAMR还配备有四对不对称襟翼,它们利用周围的流体和自身之间的不稳定相互作用,就像潜水甲虫一样进行游泳。这使得它既能有效地向前推进,也能灵活转弯。在水面上行驶,还有助于躲避障碍物并减少阻力。
我们发表了这项研究成果,论文首作者凯文·陈博士后研究员指出:“这项工作展示了微型机械装置可以利用小规模物理学——比如表面张力——来执行那些对于大型机械来说极其困难甚至是不可能完成的任务。”
该设备轻巧,只重1.65克,但却可以携带额外1.44克的载荷,而且腿部运动频率可达10赫兹。此外,它们的小尺寸至关重要,因为如果过大,它就很难保持浮力;如果过小,它又无法产生足够力量破坏表面的张力以进入地下空间。
尽管如此,在这些设备被送入海底之后,他们展现出了与它们在地球上的同等优越性能。不过,由于它们只能依靠斜坡慢慢爬升回到地面,所以仍存在不足之处。我们的下一步计划是解决这一问题,为这些设备找到一种无需斜坡便能返回的地方法,即可能采用冲击跳跃等技术。