昆蟲機械人可攜帶自重22倍物品
美國康奈爾大學等機構的研究人員最新開發出一款昆蟲大小的機械人,這款四足微型機械人不僅可以爬行和跳躍,還能攜帶廿二倍於自身重量的物品。
研究人員在新一期美國《科學》雜誌上發表論文說,這種四足機械人的每隻腳上都有驅動器,驅動器是頂部帶有硅膠的中空圓柱體,外形有點像鼓。為了讓機械人爬行或跳躍,甲烷和氧氣被注入每一隻腳,並由電池供電點燃。氣體發生反應釋放能量,使硅膠變形,以提供推動力。該機械人可以跳到五十六厘米的高度,並攜帶廿二倍於自身重量的物品。
康奈爾大學的博士生卡梅倫 · 奧賓表示,為了讓驅動器有足夠的力量,使機械人能夠跳躍或爬行,每隻腳都會注入一股甲烷和氧氣混合的氣流,並通過電池放電產生火花。氣體之間的反應會生成水和二氧化碳,釋放出能量,形成小爆炸,導致橡膠層變形。“這就像一個活塞,”奧賓說道。
這款機械人體積小、重量輕、力量大且能遠距離移動,有望用於環境監測、搜索救援等領域。不過,目前它必須通過線纜與電池和氣體供應源連接,如何擺脫這種束縛是下一步研究需要解決的問題。
伊利諾州埃文斯頓西北大學的材料科學家瑞安 · 特魯比表示,“設計在不受束縛的機械人上燃燒燃料的方法並非易事,這是下一個要解決的大障礙。”然而,這一挑戰並不能阻擋我們對未來充滿期待,期待這些小巧、輕便且堅固的機械人能夠在更多領域發揮它們的潛力。這一獨特的機械人設計不僅令人印象深刻,它還開啟了可能性,讓我們可以進一步探索和利用昆蟲級機械人在環境監測、搜救以及其他領域的應用。團隊的研究成果為未來機械人的設計提供了新的視角和可能性。
此外,這一設計還可以被用於研究昆蟲的行為和生物力學。通過對昆蟲級機械人的進一步研究和改進,我們可以更深入地理解昆蟲的生物學特性,並利用這些特性來開發更先進的機械人技術。
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