两栖机器人探索水下社会环境仿佛机器蟑螂般活动
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。
据报道,HAMR利用一种叫做“多功能脚垫”的技术,可以借助液体表面的张力浮起并在水面游泳。此外,它还能够通过施加电压来打破水面的阻碍,从而潜入水下。为了防止电路短路,整个机身都被涂上了特殊的防水层。
HAMR拥有四对不对称的襟翼,这些襟翼与周围的水相互作用,就像潜 水甲虫一样,让它能够有效地前进和转弯。在水面上移动时,还可以帮助它避开障碍物并减少阻力。这项研究已经发表在《自然·通信》杂志上,由论文第一作者、哈佛大学约翰·保尔森工程和应用科学学院博士后研究员凯文·陈撰写。他表示:“这项研究证明了微型机械臂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臂来说极其具有挑战性的任务。”
值得注意的是,这种微型设备重量仅相当于一枚曲别针,大约只有1.65克,并且能够携带额外1.44克的载荷,同时以每秒10赫兹的频率让其腿部滑动。尽管如此,大小对于性能至关重要,如果太大,它可能难以保持浮力;如果太小,它则无法产生足够力量来穿透液体表面。
尽管HAMR在各种环境中展现出优异的移动能力,但仍存在不足之处,比如潜入后只能依靠斜坡慢慢爬回地面。因此,该团队计划解决这一问题,将重点放在找到一种无需斜坡也能返回陆地的手段,比如采用冲击跳跃等技术,以便将此设备用于更广泛的情况下。