微型机器人模仿叩头虫 可轻易跳过障碍物

如果一个机器人被设计为体型极其小巧,那么它最好有办法绕过将阻挡其道路的许多障碍。一种新型的机器人采取了一种独特的方法来做到这一点,即像我们小时候玩的叩头虫一样跳跃。叩头虫是一种昆虫,一旦被触及就会仰面朝天装死。当它感知到危险过去了,这种小甲虫就会通过一个卷曲的肌肉弹簧机制来控制自己,"咔嚓"一声,它胸甲的巨大弹性就会把身体甩到空中。

伊利诺伊大学和普林斯顿大学的科学家们现在已经在一系列小型机器人中复制(并简化)了这种机制。

这些设备包括一个微型的盘状致动器,它拉动一个梁形机构,使其逐渐弯曲并储存弹性能量。一旦该机构达到某个阈值,所有这些能量就会突然释放并放大,将机器人向上射出。

科学家建造了四种类型的机器人,其中两种显示出特别的前景,因为它们可以在没有任何外部帮助的情况下启动其跳跃机制。在一个案例中,一个重1.6克、长度为2厘米(0.8英寸)的机器人能够跳到0.9米(3英尺)的高度。

该团队表示,该设计将继续发展,与自然系统在进化过程中的发展方式相同。受叩头虫启发的机器人可能会在诸如喷气式发动机等大型机器的检查中找到用武之地,它们可以在内部移动,同时传递不同部件的照片。而且可能性还不止于此。

首席科学家,伊利诺伊大学的Sameh Tawfick教授说:"我们还想象昆虫规模的机器人在现代农业中发挥作用。科学家和农民目前使用无人机和漫游车来监测农作物,但有时研究人员需要一个传感器来触摸植物或捕捉一个非常小规模特征的照片。昆虫规模的机器人可以做到这一点。"

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页面更新:2024-03-29

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