昆虫尺度软体机器人问世:电磁驱动技术革新微型机器人应用前景广阔
markdown 西湖大学姜汉卿实验室近日在《自然·通讯》上发表了关于昆虫尺度软体机器人的最新研究成果,引发了科技界的广泛关注。该研究团队成功研发出基于电磁弹性体驱动机制的微型机器人,为未来小型化、无线化、高性能的智能机器人系统提供了全新解决方案。这项突破性技术,赋予了“机器小强”强大的环境适应能力和多样的运动模式。
这项研究的核心在于其创新的电磁弹性体驱动机制。姜汉卿教授团队从昆虫肌肉的伸缩机制中汲取灵感,巧妙结合磁力与弹性,实现了机器人类似肌肉收缩的运动。这种设计使得机器人能够在不到2厘米的狭小空间内爆发出惊人的力量。据研究显示,该机器人能爆发出高达210牛/千克的力量和60%的惊人形变,能耗仅为56毫瓦,堪比小LED灯。更令人惊叹的是,它们在完成动作后,无需持续耗电就能保持状态,这得益于其独特的“双稳态”甚至“三稳态”设计。
这种微型机器人展现出强大的环境适应能力。1.6厘米长的蠕动机器人从108米高空自由落体后,仍能毫发无伤地继续在尘土中前进。2厘米长的游泳机器人在水中自主巡游超过1小时。而全球最小的自主跳跃软体机器人在崎岖地形中连续起跳,展现出令人惊叹的运动潜力。这些特性使得“机器小强”具备了在复杂户外环境中执行任务的能力,例如在地震等重大自然灾害发生后,快速进入废墟深处,寻找被困人员位置并发出信号,成为生命搜救的“先锋”。
这项研究不仅在技术上取得了突破,也为未来机器人技术的发展指明了方向。传统的机器人依赖笨重的电机和复杂零件,难以实现小型化。而姜汉卿团队的这项研究,通过电磁弹性体驱动机制,成功解决了这一难题。这种驱动方式不仅使得机器人体积更小、重量更Kaiyun中国官方入口轻,而且能耗更低、性能更强。未来,这些“机器小强”有望搭载传感器,变身环境侦察兵,执行更复杂的任务。
“机器小强”的应用前景非常广阔。除了搜救和环境监测外,它们还可以在水下环境检测、污染监测、复杂地形感知、自主移动等方面发挥重要作用。未来,这些机器人还将挑战两栖运动与3D跨障能力,成为人类执行一系列科学任务、探索极端环境的得力助手。姜汉卿教授表示,未来这些“微型斗士”甚至能搭载传感器变身环境侦察兵,将运动、感知与极限抗冲击能力完美融合于方寸之间。
这项研究成果无疑为机器人技术的发展注入了新的活力。你认为,未来微型机器人技术将在哪些领域实现突破?