工程师从蟑螂身上汲取灵感,研发出乱窜的抗压小机器人

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最好的灵感来自于大自然。现在,工程师们已经在卑微的蟑螂的基础上开发出了一个小型的、乱窜的机器人——速度和抗压能力几乎与蟑螂一样。

这种尚未命名的软体机器人约有邮票大小,可以每秒20倍体长的速度移动,并能承受高达其自身重量一百万倍的压力。

机器人的体重不到0.1克,能够承受人脚的踩踏——大约相当于60公斤的重量。

加利福尼亚大学伯克利分校的机械工程师林立伟(音)说:"这种小机器人大多都非常脆弱。如果你踩到它们,它们就完蛋了。我们的机器人哪怕被人踩到,仍然还能活动。"

机器人坚固性,部分归功于其简单的设计。它由一层薄薄的聚偏二氟乙烯(PVDF)制成的——一种压电材料,在有微交流电的情况下会膨胀和收缩。

膨胀和收缩为蟑螂机器人提供了移动方式:通过增加一条前腿和一个弹性聚合物层,科学家们让薄片以一种类似毛毛虫的形态移动。

该团队用几种长度的机器人(从10到30毫米)进行了实验,并改变了电流的频率和电压,以改变运行速度。在最快的情况下,一个10毫米的机器人在850赫兹下施加200伏电压时,能够以惊人的每秒20厘米的速度向前移动。

乱窜的小机器人能够爬上平缓的斜坡,加速通过小管子,甚至能够携带多达其自身重量6倍的负载。

现在,这个机器人需要有线连接电源,但未来的版本可由小电池提供动力。

这样的设计也有重要的应用前景。微型机器人可以提供帮助的方式之一是调查可能是危险和不稳定的灾难现场。

"例如,如果发生地震,大机器或大狗很难在废墟下找到生命,所以这就是为什么我们需要一个小机器人,它敏捷而坚固。"中国电子科技大学的机械工程师吴一川(音)说。

为此,该团队正在研究如何在原始设计中加入一个气体传感器,使机器人能够潜入非常狭小的空间,检查危险的气体泄漏。

这只是工程师们期望的改进之一。他们还想开发一种方法,让它自动避开障碍物。

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