中国高校研发昆虫尺度软体机器人(图)

中新网杭州8月14日报道,林波和杨佳吟带来了一则令人惊叹的消息:西湖大学工学院机械工程讲席教授姜汉卿的实验室研发出了一种昆虫尺度的软体机器人。这个小巧的机器人身长仅2厘米,体重仅2克,外形酷似那个让人又爱又恨的“打不死的小强”。姜汉卿近日接受采访时提到,这款机器人能在野外环境自主爬行、跳跃和游泳,未来有望应用于搜救和水体监测等领域。 这款昆虫大小的机器人能迅速从108米高的标志塔顶坠落地面,片刻后又能弹跳起来。姜汉卿解释说,他们受到自然界昆虫高效运动的启发,通过力学原理设计了这个驱动系统。机器人的外壳采用硅胶材质,嵌入了软磁铁线圈和硬磁铁。通电后,线圈产生的磁场增强了软磁铁与硬磁铁之间的吸力,引入了洛伦兹力来动态调控吸力。这种“磁吸+弹性”的结合方式让机器人能够在低电压环境下实现高效运动。 这个新型电磁弹性体驱动机制突破了柔性微型系统中传统驱动方式的性能瓶颈,在高输出力、大形变与低电压驱动之间取得了平衡。这个机器人还有一个惊人之处,它的能耗仅为56毫瓦,相当于一个小LED灯的耗电量。 姜汉卿表示,这种昆虫尺度的软体机器人在未来社会生活中有着广泛的应用前景。它们可以完成人类和许多传统机器人无法完成的任务。蠕动式爬行机器人从30米高空甚至108米高空自由落体后依然能够毫发无损地继续前进,适合在废墟、瓦砾和狭小缝隙中执行搜救任务。在地震等自然灾害发生后,它可以被无人机投放至废墟深处寻找被困人员并发出信号。 另外还有自驱动游泳机器人能在自然水体中持续游动超过一小时,未来可用于检测水下环境或监测污染。这些不同类型的昆虫尺度软体机器人各有所长、各司其职。中国高校这次研发出了这种小巧灵活、生存能力强大的“打不死的小强”,为救援工作和环境保护提供了新的可能性。