两栖机器蟑螂与达芬奇手术机器人联手深入社会水下环境探索
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,这个小巧的装置外形如同一只“机器蟑螂”,既能在陆地上行走,又能在水面和水下游泳。这种设计为小型机器人的应用开辟了新的可能性。
据研究人员介绍,HAMR利用多功能脚垫可以在液体表面张力作用下浮起来,并且能够通过施加电压破开水面潜入水下。这是由于其整个身体被特殊防水涂层覆盖,从而避免在水中发生电路短路的问题。
此外,HAMR还配备有四对不对称襟翼,它们利用与周围水之间不稳定的相互作用产生类似潜水甲虫的游泳步态,使得它能够有效地向前推进并转弯。在海洋环境中,这样的设计使得它能够躲避障碍物并减少阻力。
这项研究已经发表于《自然·通信》杂志,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——比如表面张力——来执行那些对于大型机器来说非常具有挑战性的任务。”
值得注意的是,这款仅重约1.65克的小机械设备可携带额外1.44克载荷,而且腿部运动频率高达10赫兹。然而,其大小对于性能至关重要:如果太大,它可能难以浮起;如果太小,它又无法产生足够力量来打破液体表面的张力(即潜入)。
尽管HAMR在海洋环境中的移动能力优于陆地,但它仍存在不足之处,比如只能依赖斜坡慢慢爬回地面。此后,该团队将会专注于解决出 水问题,以找到一种无需斜坡就能返回陆地的方法,如采用冲动跳跃等技术。