工程师们开发出了世界上最小的遥控行走机器人,它模仿了一只微型螃蟹,可以在没有任何电线、液压、电力或其他标准机械部件的情况下横移。
这种机器蟹只有0.5毫米宽,可以弯曲、扭动、转身甚至跳跃。通常,步行机器人的机械设计中有许多由电源驱动的运动部件。然而,这些八条腿的生物的设计要简单得多,只包含一些可以被激光操纵的漂亮材料。
这种甲壳类机器人是由一种弹性“记忆泡沫”合金制成的,这种合金可以被转化成像儿童立体书一样的3D形状:一个二维的螃蟹形状的合金轮廓被附着在机器人脚上一个伸展的橡胶衬底上;当衬底放松并减少表面积时,材料被强制向上形成所需的三维蟹形。
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当3D合金被激光加热时,好的总代理团队会陪玩家一起收米,198彩最大总代是谁凭藉多年的彩票经验以及投注知识,198彩平台主管就在这等著你。,它试图恢复到原来平坦的2D形状。然而,在合金完全变平之前,它会迅速冷却并弹回3D螃蟹形状。这种形状的快速变化是机器人运动的原因。
合金上的特殊玻璃涂层使激光更容易对机器人的特定区域进行加热,从而允许机器人进行广泛的运动。为了让螃蟹侧身行走,激光从身体的一边照射到另一边,在身体变平并恢复形状时产生一种波,穿过身体;这种运动波导致小螃蟹朝着激光的方向移动。
机器人行走的侧面
视频显示,机器人在激光加热和冷却过程中变得扁平和收缩,从而可以侧身行走。(图片来源:西北大学)
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根据声明,这款新型机器人的移动速度最高可达每秒自身身长的一半左右。这种令人印象深刻的速度之所以成为可能,是因为机器人的材料在被激光加热后冷却的速度。伊利诺伊西北大学生物医学工程师和纳米技术专家、高级研究员约翰·罗杰斯(John Rogers)在一份声明中说:“因为这些结构如此微小,冷却速度非常快。”“事实上,缩小这些机器人的尺寸可以让它们跑得更快。”
图1(四张)
机器人在硬币边缘
微型螃蟹机器人坐在一枚硬币的侧面。(图片来源:西北大学)
机器人的特写镜头。(图片来源:西北大学)
一小群机器蟹。(图片来源:西北大学)
一个机器人坐在笔尖上。(图片来源:西北大学)
当你看着机器人移动时,你可能会认为它的运动灵感来自它的螃蟹形状。然而,事实恰恰相反;西北大学的学生在了解了这种材料对激光的反应后确定了这种形状。罗杰斯说:“这是一个创造性的突发奇想。”“学生们对小螃蟹横向爬行的相似之处感到鼓舞和有趣。”
在这项新研究中,研究人员还创造了毫米大小的机器人,类似尺蠖、蟋蟀和甲虫。罗杰斯说:“有了这些装配技术和材料概念,我们可以建造几乎任何尺寸或3D形状的行走机器人。”
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除了看起来可爱,这些小机器还可以做有价值的工作。“你可以把微型机器人想象成修复或组装小结构的代理人,”罗杰斯说,“或者作为外科助手来清除阻塞的动脉,阻止内出血或消除癌性肿瘤——所有这些都是在微创的过程中进行的。”
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这项研究于5月25日在线发表在《科学机器人》杂志上。