一只比跳蚤还小的螃蟹机器人站在一枚硬币的边缘。

“有史以来最小的”机器人使用激光远程控制

图片来源:西北大学

伊利诺斯州西北大学的研究人员近日推出了“史上最小”的遥控行走机器人,它是一只小蟹的形状。

这种小螃蟹可能只有半毫米宽,但它们能够弯曲、扭曲、爬行、行走、转弯,甚至跳跃。该团队还开发了类似尺蠖、蟋蟀和甲虫的毫米大小的机器人。

虽然目前这项研究还处于探索性阶段,但研究人员认为,他们的技术可能会使该领域更接近于实现微型机器人,这些机器人可以在狭窄的空间内执行实际任务。

“机器人是一个令人兴奋的研究领域,微型机器人的开发是学术探索的一个有趣话题,”领导实验工作的约翰·a·罗杰斯(John a Rogers)说。

一只比跳蚤还小的螃蟹机器人站在一枚硬币的边缘。

图片来源:西北大学

“你可能会想象微型机器人在工业中作为修复或组装小型结构或机器的代理人,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症肿瘤——所有这些都是微创手术。”

领导这项理论工作的黄永刚补充说:“我们的技术可以实现各种可控的运动方式,并且可以以每秒一半体长的平均速度行走。”“对于地面机器人来说,在如此小的规模上实现这一点非常具有挑战性。”

这种螃蟹比跳蚤还小,不需要复杂的硬件、液压或电力来驱动。相反,它的力量在于身体的弹性。

为了制造这个机器人,研究人员使用了一种形状记忆合金材料,当加热时,它就会变成它“记忆中的”形状。在这种情况下,研究人员使用扫描激光束在机器人身体的不同目标位置快速加热。一层薄薄的玻璃涂层在冷却时将相应的结构部分弹性地恢复到变形的形状。

当机器人从一个阶段转变到另一个阶段——变形成记忆中的形状,然后再变回来——它就产生了运动。激光不仅远程控制机器人进行激活,激光扫描方向还决定了机器人的行走方向。例如,从左向右扫描会导致机器人从右向左移动。

罗杰斯解释说:“因为这些结构非常小,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。”

为了制造螃蟹,该团队在平面几何上制造了行走螃蟹结构的前体。

然后,他们将这些前体粘结在稍微拉伸的橡胶基板上。当拉伸的基底被放松时,一个受控的屈曲过程就会发生,使蟹“弹出”成精确定义的三维形式。

通过这种制造方法,该团队相信他们可以开发出各种形状和大小的机器人。

罗杰斯说:“有了这些组装技术和材料概念,我们可以制造出几乎任何尺寸或3D形状的行走机器人。”但学生们被小螃蟹的侧身爬行动作所启发和逗乐。这是一种创造性的突发奇想。”

周一,另一支队伍亮相的软体机器人它们能够在迷宫等复杂环境中导航,而不需要任何人类或计算机软件的输入。

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