仿生微型机器人跳着“霹雳舞”就卸了货
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  • 2021-01-04 10:03:52 0

据《迷信机器人》最新报道,美国东南大学的研究团队成功研发出一种仿生材料,能够作为软体机器人的基础。这种材料不仅能够以接近人类的速度行走,还能抓取物体并将其运送至不同位置,甚至可以通过类似“霹雳舞”的动作来释放颗粒物质。

该机器人形似四足章鱼,适用于水生环境,能在装满水的容器中自如行动。这个微型机器人重量的约90%都是水分,无需复杂硬件或电力装置即可运行。机器人通过光信号激活,并沿着外部旋转磁场的方向移动。它能够以人类的速度(大约每秒一步)行走,并对磁场做出响应,从而按照预定路径前进。

传统的机器人往往配备大量硬件和电子元件,难以与软质结构如人体安全互动。而新研究设计了一种具备分子智能的软体材料,使其既能像传统机器人那样运作,又能在水下或狭小空间中发挥作用。

研究人员通过结合对光和磁场的响应机制,使机器人能够抓取并运送“货物”。机器人通过改变形状或执行类似“霹雳舞”的动作,将物品放置在新的位置。

机器人精准运动和灵活性的关键在于其充满水分的结构及内置骨架。柔软部分由分子设计的网络组成,各部分可根据光线变化反应,控制水的保持或排出,并保持适当硬度以迅速响应磁场。

东南大学的研究团队利用化学合成技术,对水凝胶中的分子进行了编程,使其对光敏感。当受到光照时,机器人的分子会变得疏水,导致水分蒸发。这一过程使机器人能够实现从弯曲到站立等各种动作。研究表明,这种弯曲使材料能够快速响应旋转磁场,从而加快行走速度。当光源关闭时,分子会恢复原状,但机器人随时准备在新的磁场刺激下再次启动。

当暴露在旋转磁场中时,嵌入式骨架会对软分子网络施加循环力,激活机器人的腿部。通过结合行走和转向动作,研究人员能够对特定磁场序列进行编程,实现对机器人的远程操控。这种可编程功能使得研究人员可以引导机器人穿越复杂的路径。

研究者认为,这些微型机器人的运动模式可以帮助促进各种化学反应,进而生产有价值的产物。此外,机器人还能通过分子设计识别并自动清除特定环境中的不需要颗粒,或利用其机械运动将生物治疗剂或细胞精确输送到目标组织。

    本文来源:图灵汇
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