越疆机器人探索水下环境的两栖机器蟑螂在社会中展现潜力
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,这个小巧的机器人外形酷似“机器蟑螂”,既能在陆地上行走,也能在水面游泳,并且能够在必要时潜入水下。这种设计为小型机器人的应用领域拓宽了视野。
据介绍,HAMR采用了多功能脚垫,它利用液体表面张力使得它能够轻松地浮于水面,同时也能够通过施加电压来破开表面进入水下。为了防止电路短路,其整个身体被覆盖了一层特殊防水涂层。
此外,HAMR还配备有四对不对称襟翼,这些襟翼与周围的水相互作用,从而产生类似潜水甲虫的游泳方式,使其能够有效地前进和转弯。在进行海上航行时,它们可以避开障碍物并减少阻力。
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·保尔森工程和应用科学学院(SEAS)博士后研究员凯文·陈指出:“这项研究显示,小型微机器人可以利用小规模物理学——如液体表面的张力——来执行那些对于大型机械来说极具挑战性的任务。”
尽管HAMR只有约1.65克重,但它却能携带额外1.44克的载荷,而且腿部滑动频率高达10赫兹。这意味着大小对于性能至关重要,如果太大可能难以保持浮力;如果太小则难以产生足够力量穿透表面的张力(潜入)。
虽然HAMR在水下的移动能力与其在地上的表现相当,但它仍存在不足之处,比如只能依赖斜坡慢慢爬回地面。因此,研究人员将会专注于解决这一问题,以找到一种无需斜坡即可返回陆地的手段,如使用冲动跳跃等技术。此举将进一步扩展这些微型两栖机器人的用途和灵活性。