微型机器人所到之处特殊环境得以作业

文/陈根

近年来,随着人工智能交互技术的应用,机器人作为自动执行工作的机器装置,其智能化程度有了显著的提升,并开始逐渐进入应用落地的阶段。现阶段,机器人已可以在高空、水下、自然灾害等特殊环境下进行应用。

现在,受昆虫启发,匹兹堡大学的工程师们创造了一种微型机器人,能够在难以到达的空间和荒凉的环境中执行任务。这些机器人可用于进入密闭区域进行成像、环境评估、采集水样等任务。

根据论文,这些微型机器人大约有蟋蟀那么大,多功能的运动和轻巧的结构使它们能够轻松地在各种表面移动,甚至能够在水面上跳跃。毕竟,对于许多大小不一的生物,如陷阱颚蚁、螳螂虾和跳蚤来说,跳过一个表面比爬行更省力。

因此,这些动作也被复制到机器人中,这些机器人由聚合物人造肌肉制成。类似于把箭装进弓里然后射出去,机器人锁定以积聚能量,然后在冲动的爆发中释放能量,向前弹出。

微型机器人所到之处特殊环境得以作业

然而,通常情况下,研究人员所使用的人造肌肉的驱动相当缓慢。那么,如何利用这种人造肌肉,并利用它来产生跳跃式的驱动力,而不是缓慢的驱动力?研究人员表示,答案就在于分子秩序和几何形状的相互作用。

该研究的共同作者、斯旺森学院工业工程专业的博士生Mohsen Tabrizi说:“聚合物肌肉的弯曲复合形状使其在获得动力时能够积累能量。肌肉中分子排列的方式从自然界中获得了灵感,在自然界中,分子的联合驱动为结构建立了能量,这是用不超过几伏的电完成的。”

于是,多样化的运动和轻量级的结构使机器人(大约有板球大小)能够像在坚硬的表面一样轻松地沿着沙子等移动表面移动,甚至能够跳过水面。当研究人员将微型传感器安装到机器人设备上时,就可以使其进人人类无法到达的地方,执行战斗或侦察任务。

不仅如此,对于创造新领域来说,随着行业的发展,机器人除了在“人做不到的事”上不断涉水,也在“人不愿意做的事”上创造出更多可能。随着应用场景和服务模式的不断扩展,微型机器人的未来还将大有可为。

       原文标题 : 陈根:微型机器人所到之处,特殊环境得以作业

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