工业机器人制造厂家研发两栖机器蟑螂赋能社会探索水下环境
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,这个小巧的装置外形如同一只“机器蟑螂”,既能在陆地上行走,又能在水面和水下游泳。这种设计为小型机器人的应用开辟了新的可能性。
据研究人员介绍,HAMR利用一种特殊的“多功能脚垫”,能够借助于液体表面的张力来浮在水面上,并且可以通过施加电压将其潜入水下。它的整个身体都被涂上了防水涂层,以防止在湿润环境中发生电路短路。
HAMR还有4对不对称的襟翼,这些襟翼和周围的水之间产生了不稳定的相互作用,使得它就像潜 水甲虫一样能够有效地向前游动并转弯。此外,在水面上的移动使得它能够避开底下的障碍物并减少阻力。
这项研究已经发表在《自然·通信》杂志上,其中论文第一作者、哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的博士后研究员凯文·陈说:“这项研究显示出微型机器人可以利用小规模物理学——比如液体表面的张力——来执行那些对于大型机械来说非常具有挑战性的任务。”
尽管这个机器人的重量仅有一个曲别针那么轻,大约1.65克,但却能携带额外重量达到1.44克,而且它还能够以每秒10赫兹的频率让腿部滑动。这意味着大小对于性能至关重要,如果太大,它可能很难保持浮力;如果太小,它又无法生成足够力量来破坏液体表面的张力,从而潜入到深层的地方。
虽然这个设备展示出了与在地面上的表现相当优异的地形适应能力,但是在进入和离开海洋环境时仍然存在不足之处。当从深海回到地面时,它只能依靠底部斜坡慢慢爬行。在未来的工作中,研究人员计划解决这一问题,他们希望找到一种方法,让这个设备无需斜坡也能返回陆地,比如采用冲击式跳跃等技术。