我研究人員首創(chuàng)用微波直接驅(qū)動(dòng)機(jī)器人

不需要攜帶任何電器件，可以靈活地工作在其他驅(qū)動(dòng)方式尚不能勝任的某些特殊場合(比如封閉、非透明結(jié)構(gòu)體內(nèi)部)，這是哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)機(jī)器人研究所軟體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室于近日研制成功的微波驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的兩大特色。該機(jī)器人首創(chuàng)性地直接利用微波驅(qū)動(dòng)，從而為機(jī)器人驅(qū)控提供了一種全新的方式。微波是指頻率在300 MHz～300 GHz之間的電磁波。相比于磁場、光、超聲和濕度等無線致動(dòng)方式，微波可無損耗地穿透某些非透明障礙物，例如水泥、陶瓷、塑料等。同時(shí)，利用相控陣技術(shù)，微波也可實(shí)現(xiàn)非機(jī)械快速轉(zhuǎn)向與聚焦。

哈工大團(tuán)隊(duì)利用角錐喇叭天線發(fā)射的頻率為2.47 GHz、功率為700 W的微波對機(jī)器人進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)驅(qū)動(dòng)器聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的定量控制。同時(shí)，他們也提出了一種基于導(dǎo)線和形狀記憶合金彈簧的伸縮致動(dòng)器，并基于此設(shè)計(jì)了一種四足爬行機(jī)器人。該機(jī)器人長15 mm、質(zhì)量僅為0.42 g，展示了微波致動(dòng)機(jī)器人在小型化、輕量化方面的優(yōu)勢。

他們還利用4組伸縮致動(dòng)器模擬植物的感性運(yùn)動(dòng)，黃色的導(dǎo)線如同植物的花蕊，當(dāng)微波照射在這些“花蕊”上時(shí)，“花朵”的4片花瓣就會(huì)打開；當(dāng)沒有微波時(shí)，花瓣則會(huì)全部閉合，顯示了微波在集群驅(qū)動(dòng)方面的優(yōu)勢。

該團(tuán)隊(duì)將持續(xù)開展微波驅(qū)動(dòng)相關(guān)研究，改進(jìn)微波驅(qū)動(dòng)的頻控能力并降低功耗，使相關(guān)技術(shù)在封閉容器內(nèi)部器件控制、體內(nèi)操作微器械開發(fā)等方面得到工程應(yīng)用。