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无电池“甲虫”微型机器人 靠甲醛驱动 体积更小更环保_科技频道_

发布日期:2020-09-14 03:00   来源:未知   阅读:
 

【CNMO新闻】微型机器人相信大家都不会陌生,这一类小体积机器人可以在狭小的空间内工作,为人类提供帮助,但由于能源和体积的原因,目前还有很多值得探索的内容。近日,南加州大学的研究团队制造出了一个靠甲醇驱动,只有甲虫般大小的微型机器人“RoBeetle”。相关论文登上了《Science》机器人子刊封面。

靠甲醛驱动的新型机器人(图源来自网络)

这只名为“RoBeetle”的微型机器人,长度仅为15毫米、重88毫克,却能够拖运自身重量2.6倍的物体。另外,它还可以额外携带95毫克的燃料,续航时间为2个小时。达到这样效果的很大一部分原因是由于它一改以往电池供电,取而代之的是采用甲醇(CH3OH)作为燃料驱动。

甲醇这样的液体燃料,每单位体积所提供的能量会比电池更多,同时也剔除了外部电源、电线的重量,以及受到磁场的干扰。从理论上讲,这种机器人比电力驱动的同类拥有更多的自主权,同时又能保持很小的尺寸。除此之外,“RoBeetle”还使用了“人造肌肉系统”,使其可以像真实生物一般收缩和放松的微型人造肌肉,并且使用覆盖有铂粉的镍钛合金线加快甲醇蒸汽的燃烧。这一过程产生的热量会导致机器人腿部的电线缩短,待冷却后重新伸展,雷锋高手论坛马道,以此驱动RoBeetle的运动。

靠甲醛驱动的新型机器人(图源来自网络)

其致动机制的核心组件包含一个镍钛合金核(NiTi core)和一个凝集铂(Pt)粉的外催化层。在操作过程中,复合线材(composite wire)的SMA核心被催化表面上燃料的可控催化燃烧所产生的热量激活。

该机器人还拥有爬坡技能,并且可以在不同纹理的表面行进,包括玻璃、泡沫材料、混凝土人行道。论文一作杨秀峰说,未来这个微型机器人可能还会应用于各种场景,比如协助完成人工授粉、环境监测、进行基础设施的检查、完成自然灾害后的搜救任务等。

值得一提的是,论文一作是来自南加州大学的研究员杨秀峰,本科和硕士均就读于华中科技大学。2015年开始,杨秀峰在南加州大学担任研究助理,并于今年5月获得机械工程博士学位。他在机电设计和控制方面拥有深厚的研究背景,推动了尖端移动机器人领域的发展。同时,杨秀峰也是跨学科机器人领域有力的贡献者和组织者。杨秀峰也曾发表过多项微型机器人相关研究。2019年10月,微型昆虫飞行机器人“Bee+”曾刊登在《IEEE机器人与自动化快报》,并入围IROS 2019最佳论文奖提名。