两栖机器蟑螂工业技术赋能社会探索水下世界
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,并且在必要时还能在水下行走。这种设计为小型机器人的应用提供了新的可能性。
这些研究人员解释说,HAMR使用一种特殊的“多功能脚垫”,能够利用液体表面的张力来浮起,在水面上游泳。此外,当需要时,它们还可以通过施加电压来破开表面,从而潜入到水下。这台机器人的整个身体都被涂上了特殊的防水层,以防止在水下发生电路短路。
HAMR还有四对不对称的襟翼,这些襟翼和周围的水之间产生不稳定的相互作用,就像潜入深海鱼类一样,可以有效地向前推进并转弯。在水面上的移动也使得它能够避开障碍物,并减少阻力。
这项研究已经发表于《自然·通信》杂志。论文中的第一作者和哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)博士后凯文·陈表示:“这项研究证明了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极其困难的问题。”
这个轻巧的小伙伴仅重1.65克,只能携带额外0.44克的重量,但它却能够以每秒10赫兹的速度让其腿部运动。研究人员指出,大小对于性能至关重要,如果太大,它可能无法浮起;如果太小,它又无法产生足够力量来打破液体表面的张力从而潜入到深海中去。
尽管HARM展示出了优越的地形适应性,但当潜入深海后,它只能依靠底部斜坡慢慢爬回地面。因此,未来将是解决HAMR返回陆地的问题,他们希望找到一种无需斜坡即可返回陆地的手段,比如采用冲击跳跃等技术进行改进。