微型无线陆空两栖机器人,9厘米,25克!

04-22 08:56

驱动器是一种可控变形的设备,也是微型机器人的“心脏”。清华大学科研团队最近开发了一种薄膜状的微型驱动器,可以让微型机器人像“变形金刚”一样实现其特定的动作形式的连续形状变化和“锁定”,提高其环境适应性。


研究人员表示,利用这种驱动器和团队构建的“积木”设计方法,制备了世界上最小、最轻的微型无线陆空两栖机器人,长度9厘米,重量25克。结果于18日晚在国际权威期刊《自然-机器智能》上发表。



图为地面运动模式下的微型无线陆空两栖机器人(清华队供图)


机器人不仅可以进行行走、跑步、跳跃、飞行、攀爬等操作,还可以随时固定任意形态,这是机器人应用场景多样化的重要因素。据悉,目前5厘米以下的小型驱动器一般很难同时实现持续的形态变化和构型锁定,严重制约了机器人以各种运动模式向小型化和无线化发展。


清华大学航空航天学院、柔性电子技术国家重点实验室张一慧教授课题组基于材料与结构协同设计方法的创新,独立研制出最小至几毫米的微型驱动器,作为“可变形外骨骼”,可用于集成传感器、电机等功能元件,构建复杂的机器人系统。


"要使机器人变小、变轻、无线控制,还要具备复杂的形态转换能力特别困难。”张一慧说,新驱动具有优异的变形能力和锁定能力。通过电控,它可以持续变形到任意状态,并“锁定”形状——这在过去很难实现超小驱动。通过变形,由该驱动器组装而成的微型陆空两栖机器人可以运行、飞行和灵活运动,地面运动速度最高可达每秒1.6米。



图片为迷你版“变形金刚”(清华团队提供图片),由多个驱动模块组成。


另外,团队还用10多个驱动器制作了一个迷你版本的“变形金刚”,高4.5厘米,重量只有0.8克。


张一慧表示,这一成果为微型机器人的研发和应用提供了新的思路和路径。未来,这种微型陆空两栖机器人可以应用于设备故障诊断和维护、地质和文物勘探等场景,取代人类在复杂危险的环境中执行各种任务。


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标题:“9厘米,25克,微型无线陆空两栖机器人来了!”


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