昆蟲大小的機(jī)器人應(yīng)用

????????警用裝備網(wǎng)訊：?昆蟲大小的機(jī)器人可能具有許多有用的應(yīng)用，比如，協(xié)助搜索和救援（SAR）任務(wù)、簡化基礎(chǔ)設(shè)施的檢查并加速農(nóng)業(yè)過程。盡管它們具有尺寸方面的優(yōu)勢，但這些機(jī)器人可能很難制造，因?yàn)樗鼈兊闹圃焐婕敖M裝多個(gè)微小的組件。

　　為了克服這些限制，華盛頓大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)建了RoboFly，這是一個(gè)僅有74毫克重的撲翼機(jī)器人，它可以在空中、地面和水面上移動。該新機(jī)器人在arXiv預(yù)發(fā)表的論文中介紹，使用的組件數(shù)量少于通常用于構(gòu)造昆蟲大小的機(jī)器人的組件，從而大大簡化了其制造過程。

　　進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一尤格什·丘克瓦德（Yogesh Chukewad）說：“RoboFly是一種受飛行昆蟲啟發(fā)的撲翼微型機(jī)器人。這些昆蟲可以飛行、行走，其中一些還可以在水面上掠過。我們的研究目標(biāo)是開發(fā)一種機(jī)器人，該機(jī)器人通過執(zhí)行多模式運(yùn)動來模仿其生物學(xué)對應(yīng)物，包括空中、地面和水面運(yùn)動?！?/p>

　　利用表面張力可保持在水面上

　　丘克瓦德和他的同事創(chuàng)造的微型機(jī)器人是RoboBee的改進(jìn)型號，RoboBee是一種飛行的微型機(jī)器人原型。該研究的主要作者，首席研究員索耶·富勒（Sawyer Fuller）在他開始在華盛頓大學(xué)工作之前曾在哈佛大學(xué)開發(fā)過。RoboFly的一個(gè)關(guān)鍵改進(jìn)是它具有更少的組件，因?yàn)檠芯咳藛T發(fā)現(xiàn)組裝過多的零件會使其制造過程過于復(fù)雜。

　　丘克瓦德解釋說：“RoboBee的設(shè)計(jì)方法使它的制造非常困難。目前，大多數(shù)昆蟲大小的機(jī)器人都是在顯微鏡下建造的，需要手工仔細(xì)組裝，因?yàn)樗鼈冇性S多單獨(dú)的微型部件。如果在繁忙的實(shí)驗(yàn)室中不小心掉了芝麻大小的一部分，就永遠(yuǎn)不會再見到它了！”

　　為了簡化RoboFly的制造，研究人員創(chuàng)建了一個(gè)新設(shè)計(jì)，該機(jī)器人的底盤由一張折疊的層壓板組成。因此，無需組裝許多微觀零件就可以制造機(jī)器人。底盤也較低，因此更接近地面，從而實(shí)現(xiàn)了三種不同類型的運(yùn)動。

　　丘克瓦德說：“RoboFly利用壓電致動器驅(qū)動的兩個(gè)拍打翼像一些昆蟲一樣飛行和盤旋。它也可以通過使用同一組拍打翼在地面上移動和轉(zhuǎn)向。由于它的重量輕，如果用一組三個(gè)腳狀附件進(jìn)行改裝，它可以降落在水面上。一旦降落，機(jī)器人可以使用與在地面上移動相同的原理在水上移動和轉(zhuǎn)向?！?/p>

　　通過可雙向變形的壓電裝置實(shí)現(xiàn)撲翼

　　它可以在水上飛行、行走和漂移，這使RoboFly獨(dú)樹一幟，使其與其他昆蟲大小的機(jī)器人區(qū)分開來。機(jī)器人可以比現(xiàn)有機(jī)器人更有效地避開障礙物，因?yàn)樗梢院唵蔚厍袚Q到不同的運(yùn)動模式（例如，如果檢測到地面上的障礙物，則可以在水上飛行或移動）。

　　如果將其商業(yè)化，RoboFly可能具有多種潛在用途，比如，幫助人類用戶檢測氣體泄漏或協(xié)助志愿者執(zhí)行搜索和救援任務(wù)。它也可以大量部署在水面上，以尋找污染物或潛在危險(xiǎn)流體（例如飛機(jī)災(zāi)難產(chǎn)生的燃料）泄漏。

　　丘克瓦德說：“現(xiàn)在我們確定RoboFly可以執(zhí)行多種模式運(yùn)動，我們的下一個(gè)目標(biāo)是將其用作更好地了解其生物學(xué)對應(yīng)物行為的工具。”

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