陳根:微型機器人所到之處,特殊環境得以作業_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2022-03-06 10:13
文/陳根
近年來,隨着人工智能交互技術的應用,機器人作為自動執行工作的機器裝置,其智能化程度有了顯著的提升,並開始逐漸進入應用落地的階段。現階段,機器人已可以在高空、水下、自然災害等特殊環境下進行應用。
**現在,**受昆蟲啓發,匹茲堡大學的工程師們創造了一種微型機器人,能夠在難以到達的空間和荒涼的環境中執行任務。這些機器人可用於進入密閉區域進行成像、環境評估、採集水樣等任務。
根據論文,這些微型機器人大約有蟋蟀那麼大,多功能的運動和輕巧的結構使它們能夠輕鬆地在各種表面移動,甚至能夠在水面上跳躍。畢竟,對於許多大小不一的生物,如陷阱顎蟻、螳螂蝦和跳蚤來説,跳過一個表面比爬行更省力。
**因此,這些動作也****被複制到機器人中,這些機器人由聚合物人造肌肉製成。**類似於把箭裝進弓裏然後射出去,機器人鎖定以積聚能量,然後在衝動的爆發中釋放能量,向前彈出。

然而,通常情況下,研究人員所使用的人造肌肉的驅動相當緩慢。那麼,如何利用這種人造肌肉,並利用它來產生跳躍式的驅動力,而不是緩慢的驅動力?**研究人員表示,**答案就在於分子秩序和幾何形狀的相互作用。
該研究的共同作者、斯旺森學院工業工程專業的博士生Mohsen Tabrizi説:“聚合物肌肉的彎曲複合形狀使其在獲得動力時能夠積累能量。肌肉中分子排列的方式從自然界中獲得了靈感,在自然界中,分子的聯合驅動為結構建立了能量,這是用不超過幾伏的電完成的。”
於是,多樣化的運動和輕量級的結構使機器人(大約有板球大小)能夠像在堅硬的表面一樣輕鬆地沿着沙子等移動表面移動,甚至能夠跳過水麪。當研究人員將微型傳感器安裝到機器人設備上時,就可以使其進人人類無法到達的地方,執行戰鬥或偵察任務。
不僅如此,對於創造新領域來説,隨着行業的發展,機器人除了在“人做不到的事”上不斷涉水,也在“人不願意做的事”上創造出更多可能。隨着應用場景和服務模式的不斷擴展,微型機器人的未來還將大有可為。