两栖“机器蟑螂”下水 可探索水下环境


两栖“机器蟑螂”下水 可探索水下环境



“机器蟑螂”图片来源:哈佛大学官网
科技日报北京7月5日电(采访人员刘霞)据美国哈佛大学官网近日消息 , 该校研究人员研制出一种“水陆两栖”的“移动微型机器人”(Ambulatory Microrobot , HAMR) , 外形就像“机器蟑螂” , 可在陆地上行走 , 在水面游泳 , 必要时还能在水下行走 。 这种设计为小型机器人找到了新的用武之地 。
研究人员解释 , HAMR使用“多功能脚垫” , 能依靠液体表面张力产生的浮力在水面游泳 , 更重要的是 , 还能在必要时 , 通过施加电压破开水面潜入水下 。 其整个机身覆盖特殊防水涂层 , 可避免在水下发生电路短路 。
HAMR还有4对不对称襟翼 , 利用襟翼和周围水之间的不稳定的相互作用 , 能产生类似于潜水甲虫的游泳步态 , 这使其可以有效地向前游泳和转弯 。 此外 , 在水面上移动还使其能躲避水下障碍物 , 并减少阻力 。
研究发表于《自然·通信》杂志 。 论文第一作者、哈佛大学约翰·保尔森工程和应用科学学院(SEAS)博士后研究员凯文·陈说:“这项研究表明 , 微机器人可以利用小规模物理学——在这种情况下是表面张力——来执行对大型机器人来说极具挑战性的任务 。 ”
该机器人的重量相当于一枚曲别针 , 只有约1.65克 , 能携带1.44克的额外载荷 , 而且能以高达10赫兹的频率让其腿滑动 。 研究人员指出 , 机器人的大小对性能至关重要 , 如果太大 , 它可能很难浮在水面上;如果太小 , 它又难以产生足够力量来破坏水面张力(潜入水下) 。
【两栖“机器蟑螂”下水 可探索水下环境】在水下环境中 , HAMR展现出与陆地上同样优越的移动能力 。 不过 , 它仍有不足之处 , 比如潜入水下后 , 只能依赖水底的斜坡慢慢爬回地面 。 研究人员下一步将重点解决HAMR的出水问题 , 希望为其找到一种无需坡道也能返回陆地的方法 , 可能采用冲动跳跃机制等 。

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