大族机器人有限公司研发两栖机器蟑螂 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,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。
这些研究人员使用了一个多功能脚垫,该脚垫依靠液体表面张力使得这个小型机器人能够浮在水面上,并且可以通过施加电压来破开水面的障碍潜入到水下。HAMR的整个外壳覆盖着一种特殊的防水涂层,以防止在湿润环境中发生电路短路。
除了这些特性,HAMR还有四对不对称襟翼,这些襟翼利用周围水和自己之间的不稳定相互作用,使得它能够模仿潜 水甲虫的游泳方式,从而有效地向前推进并转弯。此外,当它在地面上移动时,它也能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。在论文中,作为第一作者之一、哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)博士后研究员凯文·陈表示:“这一研究证明了微型机械设备可以利用微观物理现象——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或不可行的任务。”
尽管这个小巧至极的小机械只有重量相当于一枚曲别针大约1.65克,但它却能承载额外1.44克的负荷,而且每秒钟腿部运动频率高达10赫兹。这意味着大小对于性能至关重要:如果太大,它可能很难保持浮力;如果太小,它又无法产生足够力量穿透液体表面的张力以进入下方区域。
尽管如此,在被迫沉入海底后,该设备仍然展现出了类似于陆地上的优异性能。不过,由于目前该设备只能依赖斜坡缓慢爬出,而不能无需坡道自主返回到陆地上,所以未来工作将重点解决这一问题,希望找到一种方法让它能够无需斜坡即可回到干燥的地球表面,比如通过冲动跳跃技术等。