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受蝗虫启发的微型机器人有望成为跳远冠军
发布日期:2023-11-15 01:32:05  稿源:cnBeta.COM

今年早些时候,我们听说过一些微型机器人利用生物启发机制跳向高空。现在,这些设备的制造商对设计进行了调整,创造出了能跳得很远的机器人 - 以至于有可能让它们穿越崎岖的地形。与之前的跳高迷你机器人一样,跳远机器人也是由萨梅赫-托菲克教授领导的团队在伊利诺伊大学创造的。

跳高机器人采用了一种受叩头虫启发而设计的装置,其中一个微型线圈致动器拉动一个梁状机构。随着致动器被逐渐拧紧,它导致机械装置逐渐弯曲并储存弹性能量。一旦机构达到某个临界点,所有能量就会突然释放并放大,将机器人向上抛出。

新型跳远机器人也采用了类似的系统,不过其灵感来自另一种昆虫 - 蝗虫的后腿。

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该装置的核心是一个三维打印的弹性四杆连杆,它通过一个盘绕的致动器(后者由热处理尼龙鱼线制成)的扭转获得预载。一旦释放出储存的弹性能量,机器人就会在垂直和水平方向上跳跃,其水平距离远远超过受"叩头虫"启发的前辈们。

托菲克及其同事制造并测试了 108 个这样的机器人,其中最小的仅重 0.216 克,却能跳跃 60 倍于其身体长度的距离。希望有一天,这些机器人的后代能够使用电池供电,配备传感器,应用于农作物监测或机械内部检查等领域。

"据我所知,这是第一次有人展示昆虫级机器人的长距离跳跃能力,"托菲克说。"这意义重大,因为它赋予了机器人有计划的机动性,现在它可以从A地跳到B地,穿越比它自身大小还要崎岖的地形。"

您可以在下面的视频中看到其中一个机器人的行动。

有关这项研究的论文最近发表在《智能材料与结构》(Smart Materials and Structures)杂志上。

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