美國科學家研制出體積最小、重量最輕、速度最快的機器人

2024-02-18 14:47:55 來源 : 煎蛋

關鍵詞：機器人美國

????????警用裝備網(wǎng)訊：?兩種類似昆蟲的機器人--迷你蟲和水黽可能是迄今已知最小、最輕、最快的全功能微型機器人，由華盛頓州立大學研制。這種微型機器人有朝一日可用于人工授粉、搜救、環(huán)境監(jiān)測、微型制造或機器人輔助手術等領域。

　　學者們在電氣和電子工程師學會機器人與自動化協(xié)會的智能機器人與系統(tǒng)國際會議論文集上報告了他們的研究成果，迷你蟲重8毫克，而水黽重55毫克。兩者的移動速度均為每秒 6 毫米。

　　機械與材料工程學院的博士生、這項研究的第一作者康納-特里格斯塔德(Conor Trygstad)說：“與這種規(guī)模的其他微型機器人相比，這個速度已經(jīng)很快了，不過仍然落后于它們的生物親戚?！?/p>

　　一只螞蟻通常重達五毫克，移動速度幾乎可達每秒一米。這些微型機器人的關鍵在于它們的微小致動器。特里格斯塔德使用一種新的制造技術，將致動器微型化到不到一毫克，這是目前已知的最小的致動器。

　　領導該項目的西悉尼大學機械與材料工程學院工程學副教授 Néstor O. Pérez-Arancibia 說： “這種致動器是迄今為止為微型機器人開發(fā)的最小、最快的致動器?！敝聞悠魇褂靡环N稱為形狀記憶合金的材料，這種材料在加熱時能夠改變形狀。

　　之所以稱其為 “形狀記憶”，是因為它能記住并恢復到原來的形狀。與驅動機器人的典型電機不同，這些合金沒有任何活動部件或旋轉組件。

　　特里格斯塔德說：“它們的機械性能非常好。輕型致動器的開發(fā)開辟了微型機器人技術的新領域?！毙螤钣洃浐辖鹨话悴挥糜诖笠?guī)模機器人運動，因為它們的速度太慢。然而，在 WSU 機器人的案例中，致動器是由兩根直徑為 1/1000 英寸的微小形狀記憶合金線制成的。

　　只需少量電流，這些金屬絲就能輕松加熱和冷卻，使機器人能夠以每秒 40 次的速度扇動鰭或移動腳。在初步測試中，致動器還能舉起自身重量的 150 多倍。

　　與其他用于使機器人移動的技術相比，SMA 技術也只需要極少量的電力或熱量就能使機器人移動。特里格斯塔德說：“ SMA系統(tǒng)對供電系統(tǒng)的要求要低得多?！?/p>

　　特里格斯塔德是一位狂熱的飛蠅釣魚愛好者，他長期以來一直在觀察水黽，并希望進一步研究它們的運動。

　　雖然西悉尼大學的水黽機器人是用扁平的拍打運動來移動自己，但自然界的昆蟲是用腿來做更有效的劃船運動，這也是真正的昆蟲能移動得更快的原因之一。

　　研究人員希望仿造另一種昆蟲，開發(fā)出一種既能在水面上移動，又能在水面下移動的水黽型機器人。他們還在努力使用微型電池或催化燃燒技術，使機器人完全自主，不受電源的束縛。

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