女机器人两栖探索水下社会环境
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。这种设计为小型机器人的应用领域开辟了新的可能性。
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。它的整个身体都被涂有特殊防水层,以防止在湿气中发生电路短路的问题。
HAMR还有4对不对称的襟翼,这些襟翼和周围的水之间产生不稳定的相互作用,就像潜入海底的小甲虫一样,有助于其向前游动并进行转弯。此外,当它在地面上滑动时,它可以避开地下障碍物并减少阻力。
这项研究发表于《自然·通信》杂志,其中论文的第一作者、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——来完成那些对于大型机械来说非常困难的事情。”
这个小巧至极的机器人仅重1.65克,但却能承载额外1.44克的物品,而且它能够以每秒10赫兹高频率让其腿部运动。这使得大小对于性能至关重要:如果太大,它可能无法保持浮在液体上的状态;如果太小,它又难以产生足够力量来打破液体表面的张力(即潜入)。
尽管HAMR表现出了令人印象深刻的地形适应能力,在水下环境中与陆地环境相同,但仍然存在不足之处,比如当它潜入后,只能依靠坡道慢慢爬回地面。在接下来的研究阶段,科学家们将重点解决这一问题,并希望找到一种方法,使得无需斜坡便可返回陆地,如采用冲击跳跃等技术。