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有史以来最小、最快的机器人,仅8毫克能干啥?

2024-01-23 15:55:29 综合报道 阅读:
微型机器人的关键在于使机器人移动的微型致动器。研究团队用一种新的制造技术,将致动器微型化到不足一毫克,这是目前已知最小的致动器。

华盛顿州立大学开发的两个类似昆虫的机器人,一个是迷你虫子,一个是水黾,是迄今为止已知的最小、最轻、速度最快的全功能微型机器人。9cWednc

据介绍,迷你虫重 8 毫克, 水黾重 55 毫克,两者都能以每秒约六毫米的速度移动。9cWednc

微型机器人的关键在于使机器人移动的微型致动器。研究团队用一种新的制造技术,将致动器微型化到不足一毫克,这是目前已知最小的致动器。9cWednc

领导该项目的华盛顿州立大学机械与材料工程学院工程副教授 Néstor O. Pérez-Arancibia 表示:“这些执行器是迄今为止为微型机器人开发的最小且速度最快的执行器。”9cWednc

该执行器使用一种称为形状记忆合金的材料,该材料在加热时能够改变形状。它被称为“形状记忆”,因为它会恢复到原来的形状。与移动机器人的典型电机不同,这些合金没有任何移动部件或旋转部件。9cWednc

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华盛顿州立大学创建的机器人被放置在 25 美分硬币旁边,以说明其大小。图片来源:华盛顿州立大学9cWednc

“它们的机械性能非常好,”特里格斯塔德说。“非常轻量级执行器的开发开辟了微型机器人的新领域。”9cWednc

形状记忆合金通常不用于大规模机器人运动,因为它们速度太慢。然而,就 WSU 机器人而言,执行器由两根直径为 1/1000 英寸的微小形状记忆合金线制成。只需少量电流,电线就可以轻松加热和冷却,从而使机器人能够以每秒高达 40 次的速度拍动鳍或移动脚。在初步测试中,执行器还能够举起超过自身重量 150 倍的物体。9cWednc

与用于使机器人移动的其他技术相比,SMA 技术也只需要极少量的电力或热量即可使机器人移动。9cWednc

Trygstad 表示:“SMA ​​系统需要的系统复杂度要低得多,才能为其提供动力。”9cWednc

特里格斯塔是一位热衷于飞蝇钓鱼的人,长期以来一直在观察水黾,并希望进一步研究它们的动作。WSU 水黾机器人通过平面拍打运动来移动,而天然昆虫则用腿进行更有效的划船运动,这也是真实物体可以移动得更快的原因之一。9cWednc

研究人员希望复制另一种昆虫并开发一种水黾型机器人,它可以在水面上方和下方移动。他们还致力于使用微型电池或催化燃烧来使他们的机器人完全自主且不受电源束缚。9cWednc

这种微型机器人有一天可以用于人工授粉、搜索和救援、环境监测、微型制造或机器人辅助手术等领域。9cWednc

责编:Demi
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