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:“这项工作展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。”
尽管该设备重量轻仅1.65克,但它可以携带额外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:如果太大则无法漂浮,如果太小则难以生成足够力量破坏所需的大气层(进入地下)。
虽然HAMR在地下环境中展现出了与地面的相同优异移动能力,但它仍存在不足之处,比如一旦潜入地下,就只能依赖斜坡慢慢爬回地面。未来,研究人员计划解决这一问题,将寻找一种无需斜坡就可返回的地方法式,如冲动跳跃技术等。