国外研发软体机器人,能以每秒20倍身长的速度移动

近日,清华大学和加州伯克利大学分校的研究人员开发了一种外形像弯曲的纸条的软体机器人Red stars,能以每秒20倍身长的速度移动,即使被踩踏也能继续前进。

  近日,清华大学和加州伯克利大学分校的研究人员开发了一种外形像弯曲的纸条的软体机器人Red stars,能以每秒20倍身长的速度移动,即使被踩踏也能继续前进。

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软体机器人即使被踩踏也能继续前进

  Red stars通过电流导致的热塑性材料的伸缩产生移动,当电流穿过机器人内部的电极时,机器人背部会向上弯曲,在50毫秒内完成移动。比以往的软体机器人更胜一筹的方面在于,Red stars的有效载荷是自身重量的6倍,还能承受超过自身重量100万倍的压力,被压扁后还能继续爬行。

  软体机器人因为结构相对简单、成本相对较低越来越受欢迎。它们可以利用设计结构和制作材料本身具有的特性来移动自己并与环境互动。软体机器人没有刚性部件的约束,可以承受各种“虐待”。Red stars能够承受自身重量100万倍的压力,研究人员穿着网球鞋踩踏在身上,当压力移开时,它能继续爬行,尽管速度只有原来的一半。即使是爬上15度的斜坡,它仍然能够以每秒1个身体长度的速度移动。

  同时,Red stars的有效载荷是自身重量的六倍,可以背着一颗花生前进。但负重时,机器人的移动速度会降低6倍。研究人员还制作了一个两条腿的模型,通过在空中停留更长的时间,模型能够进行更快的移动。

  软体机器人长3厘米,宽1.5厘米,需要电子显微镜扫描才能看到其材料构成。研究人员把钯金电极夹在热塑层中,用粘合剂硅树脂与底部的塑料结构粘合。当低至8伏的交流电压穿过电极时,热塑性塑料会伸展和收缩,机器人背部弯曲时,底部的“脚”就会随之移动,从电流通过到完成一次移动仅需50毫秒的时间。研究人员称,从技术角度讲,这个机器人是会跑的,因为它在运动过程中确实有一个短暂的空中阶段。


Red stars机器人的外形看起来就像一张弯曲的纸条,每秒能移动自身20倍身长的距离,比以往的软体机器人更加“强壮”

  虽然目前这种机器人还没有明确的用途,但清华大学和伯克利分校研究团队的成果确实令人印象深刻,其速度和坚固性在很大程度上是其他软件机器人无法比拟的。不过驱动这种机器人所需的电压相对较低,我们或许可以期待无需充电的无绳版本的到来,如果机器人上能安装一些有效载荷内的传感器,实际应用可能很快就会到来。未来这种机器人也许可以用于环境探索、结构检查、信息侦察和救灾工作。

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