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瑞士昆虫机器人:如何在重量仅为0.2克的机器人上,装配复杂元件,并能在任何地形上灵活运动?

小姐姐有话说:

瑞士联邦理工学院,又名苏黎世联邦理工学院,享有“欧陆第一名校”的美誉。

它其实是一个在某些科研上,可以赶超麻省理工学院的工科大学,只不过更多人会更熟悉美国的高校。

苏黎世联邦理工学院

今天我要告诉你,瑞士人又搞事情了。

瑞士联邦理工学院洛桑分校(EPFL)Herbert Shea教授研究团队,于2019年12月18日,发表了:

以每秒3厘米的速度,在任何地形都可以移动的超轻型昆虫机器人“DEAnsect”。

下面一起围观一下吧。

这款昆虫机器人长这样:

它使用了人造肌肉,即使折叠或破碎,它也会继续移动。

研究成果发表在2019年12月18日的“Science Robotics”杂志上。

在这个研究中,开发了2种软性机器人。第一个是用超细钢丝连接的机器人,非常坚固。即使折叠,用鞭打或用鞋子压碎,也不会影响它的运动。

第二种是在没有电线的情况下,也可以自律运行的自主机器人。

电池和电子元件都安装在其背面,重量小于1g。

这种智能昆虫机器人配备了光电二极管,起到为大脑发出指令的微控制器和眼睛的作用。它可以识别黑白图案,可以追溯绘制在地面上的线条。

DEAnsect运行的结构是振动推进。DEAnsect搭载了与头发丝一样细的人工肌肉,介电弹性体作动器(DEA),DEA通过振动向前方推进。

通过采用这种DEA,昆虫机器人可以轻便快速移动,也可以在任何形状的表面移动。

人造肌肉由夹在两个柔软电极之间的弹性体膜构成,具有施加电压后电极相互吸引而压缩膜,电压关闭后恢复到原来形状的性质。

昆虫机器人有3条由该人工肌肉构成的腿,通过以每秒400次以上的高速切换电压来产生昆虫机器人的动作。

研究小组使用纳米制造技术,使弹性体膜变薄,开发出厚度仅几个分子程度的,柔软、导电性高的电极。由于达到了这个薄度,人工肌肉即使在比较低的电压下也能展开动作。

另外,在低电压下工作也直接关系到电源尺寸的缩小。通常情况下,DEA将在几KV下工作,并需要一个大的电源单元。

在重量只有0.2克机器人的背面,你可以装备所有必要的东西。

这项技术广泛利用DEA在机器人工程的应用,开辟了新的可能性。

智能昆虫机器人,能对检查或远程修理等带来新的契机,甚至能将昆虫机器人,送入昆虫菌落一起生活,更深入地了解昆虫菌落的知识。

目前,研究小组正在与美国斯坦福大学合作开发一个没有任何电线的、超软性昆虫机器人。

从长远来看,研究人员计划在昆虫机器人上,安装新的传感器和发射器,以便昆虫机器人能够直接进行通信。

以上。

来源:EPFL官网

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