形似螃蟹 史上最小遙控步行機器人面世

據(jù)報道， 美國西北大學工程師開發(fā)出有史以來最小的遙控步行機器人， 它以一種小巧可愛的螃蟹形式出現(xiàn)。

這只微型螃蟹只有0.5 mm 寬， 可彎曲、 扭曲、爬行、 行走和轉身甚至跳躍。 研究人員還開發(fā)了形似尺蠖、 蟋蟀和甲蟲的毫米級機器人。

領導實驗工作的約翰·羅杰斯說， 機器人學是一個令人興奮的研究領域， 微型機器人的發(fā)展更是學術探索的一個有趣話題。

研究人員表示， 新技術能夠實現(xiàn)多種受控運動方式， 并且可以每秒一半身長的平均速度行走。 對于陸地機器人來說， 要在如此小的規(guī)模上實現(xiàn)這一點非常具有挑戰(zhàn)性。

微型螃蟹機器人比跳蚤還小， 它不是由復雜的硬件、 液壓或電力驅動的。 相反， 它的力量在于其身體的彈性。 為了構建機器人， 研究人員使用了一種形狀記憶合金材料， 這種材料在加熱時會轉變?yōu)椤坝洃洝?的形狀。 研究人員使用掃描的激光束在機器人身體的不同目標位置快速地加熱， 一層薄薄的玻璃涂層在冷卻時彈性地使相應的結構部分恢復到其變形前的形狀。

隨著機器人從一個階段變?yōu)榱硪粋€階段， 變形為記憶形狀并再次變回， 它就會產(chǎn)生運動。 激光不僅能遠程控制機器人啟動， 掃描方向也決定了機器人的行走方向。 例如： 從左向右掃描會導致機器人從右向左移動。

羅杰斯解釋說， 因為這些結構非常小， 所以冷卻速度非常快。 事實上， 縮小這些機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籍啟發(fā)的組裝方法。 研究團隊以平坦的平面幾何形狀制造了行走蟹結構的前身。 然后， 他們將這些前體黏合到略微拉伸的橡膠基材上。 當拉伸的基材松弛時，會發(fā)生受控的屈曲過程， 導致螃蟹“彈出” 成精確定義的三維形狀。 通過這種制造方法， 研究團隊可制造幾乎任何尺寸或3D 形狀的步行機器人。