工业机器人两栖机器蟑螂探索水下社会环境
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,它外形酷似蟑螂,不仅能在陆地上行走,还能在水面游泳,并且能够潜入水下。这种设计使得小型机器人获得了新的应用前景。
据报道,这款HAMR使用多功能脚垫,可以利用液体表面张力来浮起并游泳。此外,当需要时,它还可以通过施加电压破开水面潜入水下。其身体覆盖有特殊防水涂层,以避免在湿环境中发生电路短路。
HAMR配备有4对不对称的襟翼,这些襟翼与周围的水相互作用,产生类似于潜水甲虫的游泳方式,使它能够有效地向前推进和转弯。在接近或远离障碍物时,它也能减少阻力并保持平稳。
这项研究已发表在《自然·通信》杂志上,其论文第一作者、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:“这项工作显示了微型机器人的潜力,即通过小规模物理学——比如表面张力——执行那些对于大型机械来说极其困难的事情。”
值得一提的是,该设备轻巧,只重1.65克,但却可以携带额外1.44克的载荷,并且腿部运动频率高达10赫兹。这意味着大小对于性能至关重要:如果过大则难以浮于波峰;如果过小,则无法产生足够力量打破表面的张力(即进入地下)。
尽管HAMR在水下的移动能力优异,但仍存在不足之处,比如当它从地下爬回地面的过程中只能依赖斜坡。如果没有斜坡,就必须找到其他方法,如冲动跳跃等解决方案。因此,未来研究将集中解决这一问题,为该设备提供无需斜坡就可返回陆地的手段。