據(jù)外媒New Atlas報道,加州大學伯克利分校的工程師們創(chuàng)造了一種類似昆蟲的機器人,它可以快速竄行并在一瞬間轉(zhuǎn)彎。該機器人的“花式步法”歸功于它使用不同的電壓來交替使用粘性并進行急轉(zhuǎn)。
新的機器人建立在該團隊在2019年描述的設(shè)計上,該設(shè)計由涂有彈性聚合物的聚偏氟乙烯(PVDF)矩形片制成。這個想法是,當施加交流電時,材料會快速彎曲和伸直,轉(zhuǎn)化為向前運動。
事實上,該團隊報告說,它的速度出奇地快,機器人可以在平坦的表面上以每秒20個自身長度的速度移動,甚至可以攜帶小型有效載荷。但問題是,它的機動性不是很強,所以在新版本中,工程師們給它配備了更先進的“腿”。
"我們原來的機器人可以移動得非常非??欤覀儫o法真正控制機器人是向左還是向右,而且很多時候它會隨機移動,因為如果在制造過程中有一點差異,如果機器人不對稱,它就會偏向一邊,"該研究的資深作者林立偉說。"在這項工作中,主要的創(chuàng)新是增加了這些“腳墊”,使它能夠進行非??焖俚霓D(zhuǎn)彎。"
該機器人“腿”的工作原理是靜電粘附。在這種情況下,當對一條“腿”施加電壓時,它將粘在地板上,使機器人朝那個方向急劇轉(zhuǎn)動。研究人員通過讓機器人穿過一個迷宮來證明它的敏捷性,它能夠在5.6秒內(nèi)完成這個迷宮。在其他測試中,它配備了氣體傳感器,并負責創(chuàng)建一個區(qū)域內(nèi)的氣體濃度地圖,這可能暗示了未來在定位泄漏源方面的應(yīng)用。
該團隊建造了兩個不同的版本,一個是拴在電源上的,另一個是靠電池運行的。拴住的模型是更快的,其最高速度為每秒28個自身長度,這幾乎和活蟑螂一樣快。同時,電池模型的速度較慢,但有可能走得更遠,在攜帶氣體傳感器的情況下,最長可達19分鐘和102英尺(31米)。
林立偉說:"今天最大的挑戰(zhàn)之一是制造更小規(guī)模的機器人,以保持更大的機器人的動力和控制。對于較大規(guī)模的機器人,你可以包括一個大電池和一個控制系統(tǒng),沒有問題。但是,當你試圖將所有東西縮小到越來越小的規(guī)模時,這些元素的重量就會使機器人難以承載,而且機器人的移動速度通常非常慢。我們的機器人速度非???,相當強壯,而且所需的功率非常小,允許它在攜帶傳感器和電子設(shè)備的同時也攜帶電池"。
(原標題:科學家開發(fā)敏捷的新型昆蟲機器人 可在極小空間中快速轉(zhuǎn)彎)
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