史上最小“螃蟹”遙控步行機(jī)器人體積比跳蚤還小

日前，美國(guó)西北大學(xué)工程師開(kāi)發(fā)出有史以來(lái)最小的遙控步行機(jī)器人，它以一種小巧可愛(ài)的螃蟹形式出現(xiàn)。這種微小的“螃蟹”機(jī)器人寬度只有半毫米，可彎曲、扭曲、爬行、行走、轉(zhuǎn)身甚至跳躍，并無(wú)需液壓或電力。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《科學(xué)·機(jī)器人》上。這只微型螃蟹研究人員還開(kāi)發(fā)了形似尺蠖、蟋蟀和甲蟲(chóng)的毫米大小的機(jī)器人。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作的約翰·羅杰斯說(shuō)，機(jī)器人學(xué)是一個(gè)令人興奮的研究領(lǐng)域，微型機(jī)器人的發(fā)展更是學(xué)術(shù)探索的一個(gè)有趣話題。微型螃蟹機(jī)器人比跳蚤還小，它不是由復(fù)雜的硬件、液壓或電力驅(qū)動(dòng)的。相反，它的力量在于它身體的彈性。為了構(gòu)建機(jī)器人，研究人員使用了一種形狀記憶合金材料，這種材料在加熱時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝洃洝钡男螤?。隨著機(jī)器人從一個(gè)階段變?yōu)榱硪粋€(gè)階段，變形為記憶形狀并再次變回，它就會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。激光不僅能遠(yuǎn)程控制機(jī)器人啟動(dòng)，掃描方向也決定了機(jī)器人的行走方向。從左向右掃描會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人從右向左移動(dòng)，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)非常小，冷卻速度非常快。事實(shí)上，縮小這些機(jī)器人的尺寸可讓它們跑得更快。

研究人員還引入了一種受兒童彈出式書(shū)籍啟發(fā)的組裝方法。研究團(tuán)隊(duì)以平坦的平面幾何形狀制造了行走蟹結(jié)構(gòu)的前身，他們將這些前體黏合到略微拉伸的橡膠基材上。當(dāng)拉伸的基材松弛時(shí)，會(huì)發(fā)生受控的屈曲過(guò)程，導(dǎo)致螃蟹“彈出”成精確定義的三維形狀。通過(guò)這種制造方法，研究團(tuán)隊(duì)可制造幾乎任何尺寸或3D形狀的步行機(jī)器人。D6E3C915-CFB5-486F-BE0B-63CC3ECE88D4