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一種新型柔性機械昆蟲,可通過蒼蠅拍壓扁而幸存

2020年04月28日 15:48 ? 次閱讀

(文章來源:教育新聞網)

想象一下,成群的機器人昆蟲在執行各種任務時在我們周圍移動。這聽起來像科幻小說,但實際上比您想象的更合理。

EPFL工程學院的研究人員已經開發出一種柔軟的機械昆蟲,該人工昆蟲以每秒3 cm的速度推進。

該團隊開發了該軟件機器人的兩個版本,稱為DEAnsect。第一個使用超細線束縛,非常堅固。它可以折疊,用蒼蠅拍擊打或用鞋子壓扁,而不會影響其移動能力。第二個是不受束縛的模型,完全無線和自主,重量不到1克,電池和所有電子組件背在背上。這種智能昆蟲配備了用于大腦和眼睛的光電二極管的微控制器,使其能夠識別黑白圖案,從而使DEAnsect能夠跟隨地面上繪制的任何線條。

DEAnsect是由EPFL的軟換能器實驗室(LMTS)的一個團隊與法國法國塞爾吉-蓬圖瓦茲大學的集成執行器實驗室(LAI)及其同事共同開發的。該研究發表在《科學機器人》上。DEAnsect配備了介電彈性體致動器(DEAs),一種稀薄的人造肌肉,可通過振動推動其前進。這些DEA是昆蟲如此輕便快速的主要原因。它們還使它能夠在不同類型的地形上移動,包括起伏的表面。

AL t4518532027548672 一種新型柔性機械昆蟲,可通過蒼蠅拍壓扁而幸存

人造肌肉由夾在兩個軟電極之間的彈性體膜組成。當施加電壓時,電極相互吸引,壓縮膜,當電壓關閉時,膜恢復其初始形狀。昆蟲的三只腳都裝有這種肌肉。通過快速打開和關閉電壓(每秒超過400次)來產生運動。

該團隊使用納米制造技術,通過減小彈性體膜的厚度并開發出只有幾個分子厚的柔軟,高導電性的電極,使人造肌肉能夠在相對較低的電壓下工作。這種巧妙的設計使研究人員可以大大減小電源的尺寸。LMTS主管赫伯特·希亞(Herbert Shea)解釋說:“ DEA通常在幾千伏的電壓下工作,這需要一個大型的電源裝置。“我們的設計使重量僅為0.2克的機器人能夠將其需要的所有東西背在背上。”“這項技術為在機器人技術中廣泛使用DEA,為智能昆蟲昆蟲群,進行檢查或遠程維修,甚至通過派遣機器人居住在昆蟲群落中而加深了解提供了新的可能性。

Shea說:“我們目前正在與斯坦福大學合作開發不受限制的,完全軟的版本。”“從長遠來看,我們計劃為昆蟲安裝新的傳感器和發射器,使它們可以彼此直接通信。”
? ? ? (責任編輯:fqj)

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