瑞士高校研發出不怕蒼蠅拍的軟體昆蟲機械人

大自然是機械人科學家的靈感之源,但複製大自然的優雅和天才殊非易事。不過,我們距離這個目標已經越來越接近了。上面這個看起來像昆蟲的微型機械人由軟質材料製成,重量只有不到 1 克,但它卻可以快速移動,並具有一定的智能——而且,這個機械人非常堅固,可以承受蒼蠅拍的拍擊。

在很多時候,製造這樣的微型機械人需要做出妥協。例如,機械人可以快速移動,但只能藉助外部電源;或者它們可以智能地導航,但只能通過遠程控制實現;或者它們具有很高的能效,但卻無法快速或智能地移動。

今天要介紹的機械人名為 「DEAnsect」,其中 DEA 是指 「介電彈性體致動器」。通過這個機械人,研究人員試圖將移動能力、智能和能效集於一身,即便每一項都只佔一點點。

DEAnsect 通過 3 只小腿移動,每當電流改變彈性體的形狀時,這些小腿就會略微前進一點,從而帶動機械人向前移動。這一切每秒會發生很多次,快到我們肉眼無法察覺。這樣一來,我們能夠看到的是,DEAnsect 能夠以每秒 0.3 個自身體長的速度向前滑動。這個速度跟蟑螂或蜘蛛相比無足稱道,但相較於其他自供電的微型機械人已經是相當不錯了。

就軟體機械人而言,DEAnsect 的能效以及零部件的堅固程度創造了新的紀錄。而且,DEAnsect 足夠強壯,不僅可以攜帶電池,還能攜帶一些板載電子元件(重量可達其 190 毫克自重的 5 倍),這讓它能夠遵循一些基本的邏輯運行。例如,研究人員可以在它的身上安裝一個微小的光學傳感器,這樣就可以讓機械人沿着黑線前行,且從不走到白色表面上。

如前面的 GIF 動畫所示,DEAnsect 還能夠承受一點 「虐待」,不怕蒼蠅拍的拍擊。當然,你還得把它從地板上取下來恢復原狀,而值得稱讚的是,恢復之後的機械人又能毫無遲滯地移動。

自然,這樣的機械人現在還做不了什麼事情,但不管怎樣,它仍然可以算是一項可喜的成就,展示了軟體機械人領域一些有趣的發展方向。

DEAnsect 由洛桑聯邦理工學院(EPFL)Soft Transducers 實驗室的季曉斌(Xiaobin Ji,音譯)、馬蒂亞斯·英博登(Matthias Imboden)及團隊其他成員共同創造,他們的研究論文發表在周三出版的 《科學-機械人》(Science Robotics)雜誌上。

翻譯:王燦均(@何無魚

This tiny, soft robo-bug scoots with smarts and survives swats


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