科学家研发有史以来最小的遥控步行机器人:“螃蟹”机器人

机器人生态圈 2022-05-27

机器人

857 字丨阅读本文需 3 分钟

你见过这么小的微型机器人吗?比硬币稍大一点。最近有科学家团队建造了现在最小的遥控步行机器人,宽度只有半毫米(不到五十分之一英寸)。

超小型机器人有很多潜在用途,从帮助进行外科手术到在扳手无法安装的空间中修理机器。它们越小,它们可以使用的场景就越多。这个机器人虽然还没有准备好开始在世界各地进行维修,但确实令人印象深刻。

据研究人员称,它的外观和动作就像一只微型的躲猫猫,这种形状是出于“创造性的突发奇想”而选择的。他们开发的技术实际上可用于开发其他任何所需形状的微型机器人。

伊利诺伊州西北大学的机械工程师黄永刚说: “我们的技术可以实现多种受控运动模式,并且可以以每半秒的平均速度行走。”

“对于陆地机器人来说,要在如此小的规模上实现这一点非常具有挑战性。”

该机器人所基于的技术最初是在八年前开发的,与一本弹出式书籍没有什么不同(机器人部件固定在拉伸的橡胶基板上,当材料松弛时,该设备会弹出其形状)。

通过仔细校准基础件,可以精确控制机器人的形状。机器人的移动部件也使用了类似的方法,这些部件由形状记忆合金材料制成。这些材料根据它们是否被加热而在两种不同的形状之间切换。

充当遥控器的激光用于加热机器人的特定部分——当这些部分变成不同的形状时,它们会推动前进。无需电源或发动机,薄玻璃层可确保组件在冷却时恢复其原始形状。

“由于这些结构非常小,冷却速度非常快。”来自西北大学的材料科学家约翰·罗杰斯说,“事实上,缩小这些机器人的尺寸可以让它们跑得更快。”

通过将激光瞄准机器蟹的不同部位,研究人员能够设定运动方向。通过调整激光扫描的频率,也可以改变机器人的运动速度。

这是随着时间的推移机器人变得越来越小的趋势的下一步,无论是为了使它们对外力更具弹性,靶向药物治疗疾病,还是从更小的部件构建更大的模块化结构。

研究人员表示,他们的新工艺有很大的潜力。例如,他们可以使用相同的技术让机器人转动和跳跃。只要机器人在激光的视线范围内,就可以对其进行远程操作。

“机器人学是一个令人兴奋的研究领域,微型机器人的发展是学术探索的一个有趣话题,”罗杰斯说。

“您可以将微型机器人想象为修复或组装工业中小型结构或机器的代理,或者作为手术助手来清除阻塞的动脉、止血或消除癌性肿瘤——所有这些都在微创手术中进行。”

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