这比蚂蚁还小的呆板人,不消电就能跑
蚂蚁虽小,但集体出动起来就不容小觑,看过《蚁人》就大白。 此刻,科学家做出了一款长 2 毫米,宽 1.8 毫米,厚 0.8 毫米,重 5 毫克的呆板人, 比一样平常的蚂蚁都还要小。 这是由佐治亚理工学院团队研制的名为 「微型鬃毛呆板人(micro-bristle-bot)」的微型呆板人。 因为体型细小,呆板大家无法用通俗电池作为驱动。为此,研究团队为呆板人计划了一系列看起来就像鬃毛一样的「脚」。当呆板人接管到特定频率的振动,这些鬃毛一样平常的脚就会因此发生行为。 跟着微型鬃毛呆板人举办上下行为,颠末出格计划的脚会将这种垂直行为转换为一种具有特定偏向的行为。 我们在计划呆板人的脚的时辰,已经思量其形态对行为偏向的影响,确保呆板人可按照振动来举办特定偏向的移动。 佐治亚理工学院的研究团队先容道。 也就说,这些细小的呆板人不消电来驱动,而是借助特定频率的振动。而这些振动的来历,可所以压电制动器、超声波或是扬声器,统统在于研究职员怎样计划「鬃毛」的形态。 为了找出更好的形态,论文第一作者 DeaGyu Kim 制造了数百种差异的机构原型。今朝,这款呆板人有两种版本,一种有四只脚,另一种则有六只脚。 在行使压电制动器的环境下,压电制动器在受到电流后会发生振动,进而驱动呆板人的动作;反转过来,当压电制动器受到振动,也可以发生电流。 《科学》于上个月曾报道的「蜜蜂呆板人」的「航行肌肉」也基于压电制动器。当电畅通过陶瓷条,后者会发生振动,并成为同党的驱动。
而对付「鬃毛呆板人」来说,压电制念头除了可以用作振动源,其它也可用作一种电源来历。 当还有振波来历驱动呆板人,这些振波也可以成为压电制动器发生电流的驱动,后者发生的电流也成为驱动「鬃毛呆板人」上传感器的电力来历。 固然这些呆板人自身只有 2 毫米长,但每秒却可以自身长度 4 倍的间隔移动。 今朝,研究团队正常实行办理呆板人的两个短板,第一是较长的建造周期,其二则是探求节制呆板人定向移动的办理方案。 从建造来说,团队通过 3D 打印机来制造这种微型呆板人,团结了名为 TPP 的处理赏罚工艺,用紫外线在非凡的树脂原料上「写」出想要的呆板人形态,然后将剩下不必要的部门冲刷走。 此刻更像是手写,而不是印刷。整个建造的流程照旧有点久,以是我们正在探求可以批量建造的要领,一次出产数百数千个呆板人。 至于第二个题目,研究团队今朝在实行将用两只对振动频率敏感略有差此外微型呆板人团结行使。 一旦乐成做出可完全节制的呆板人,我们想象下各类风趣的也许性。
研究团队指出,此前其余研究职员研制出的以磁力驱动的微型呆板人,固然可集团节制,但它们在个体行为节制上却是无能为力,因此这将是「鬃毛呆板人」的上风地址。 对付「鬃毛呆板人」的将来,研究团队思量将它们用作情形传感器(鉴于其无须用电,可恒久待机调查方圆情形),或是进一步研发成为进入人体的医疗呆板人。 此刻,团队为这些微型呆板人在尝试室里成立了一个「游乐场」,试探它们的也许性。 我们会从进修蚂蚁的集团举动开始,并将其应用在我们的小呆板人上。 这些小呆板人此刻在尝试室里固然走得不错,但想要走到真实的天下,还必要一段很长的时刻。 题图和内文配图均来自佐治亚理工学院
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