微型機器人模仿叩頭蟲可輕易跳過障礙物
如果一個機器人被設計為體型極其小巧,那麼它最好有辦法繞過將阻擋其道路的許多障礙。一種新型的機器人採取了一種獨特的方法來做到這一點,即像我們小時候玩的叩頭蟲一樣跳躍。叩頭蟲是一種昆蟲,一旦被觸及就會仰面朝天裝死。當它感知到危險過去了,這種小甲蟲就會通過一個捲曲的肌肉彈簧機制來控制自己,”咔嚓”一聲,它胸甲的巨大彈性就會把身體甩到空中。
伊利諾伊大學和普林斯頓大學的科學家們現在已經在一系列小型機器人中復制(並簡化)了這種機制。
這些設備包括一個微型的盤狀致動器,它拉動一個梁形機構,使其逐漸彎曲並儲存彈性能量。一旦該機構達到某個閾值,所有這些能量就會突然釋放並放大,將機器人向上射出。
科學家建造了四種類型的機器人,其中兩種顯示出特別的前景,因為它們可以在沒有任何外部幫助的情況下啟動其跳躍機制。在一個案例中,一個重1.6克、長度為2厘米(0.8英寸)的機器人能夠跳到0.9米(3英尺)的高度。
該團隊表示,該設計將繼續發展,與自然系統在進化過程中的發展方式相同。受叩頭蟲啟發的機器人可能會在諸如噴氣式發動機等大型機器的檢查中找到用武之地,它們可以在內部移動,同時傳遞不同部件的照片。而且可能性還不止於此。
首席科學家,伊利諾伊大學的Sameh Tawfick教授說:”我們還想像昆蟲規模的機器人在現代農業中發揮作用。科學家和農民目前使用無人機和漫遊車來監測農作物,但有時研究人員需要一個傳感器來觸摸植物或捕捉一個非常小規模特徵的照片。昆蟲規模的機器人可以做到這一點。”