这机器人能做pliobot,比硬币还轻,比个硬币还轻

科技圈里最近挺有意思,国防科技大学的团队搞出了个特别牛的机器人,不光能跑能跳,水里也能折腾,关键是才1.2克重,比个硬币还轻。这回他们在《自然》子刊上发了篇文章,把这机器叫PLioBot。别看它轻,在草地、沙地或者石头堆上都能走,背着1.4克的东西钻那种L形的弯都行,水下也照样能活动。 做这玩意儿的手法也很新奇,不像传统的机器人是零件一个个做好再拼起来。他们弄了五层材料叠在一起,中间夹着压电陶瓷当电机,外面用碳纤维做骨架,还有一层薄薄的聚酰亚胺当关节。用飞秒激光把材料上割出78个小槽口和铰链位之后,通过加热把它折叠成一个立体的形状。这样一来,驱动元件和身体结构就长在了一块儿,不用再去装来装去对准了。 PLioBot的四条腿是并联结构,每根腿有两个电机在控制。给电机发出不同的信号,这四条腿就像人跑步一样摆动,腿尖画的是椭圆的路线。当频率调到60赫兹、相位差100度时,它就能进入共振状态,跑得特别快,最高每秒能跑44.6厘米,相当于一下子冲过了17.8个自己的身长。想让它掉头后退还是往左右拐弯,只要改改那个信号就行。 做测试的时候,不管是玻璃、亚克力还是海绵这种粗糙的地儿,它都能爬上去。哪怕是12度的斜坡也不在话下。背上1.4克的东西时,它能以每秒8.56厘米的速度穿过一条长16厘米、宽3厘米的隧道,还能在地上画出一个L形的路线。为了适应不同的路面,团队还给它准备了可换的脚垫:那种半球形的垫脚走石头路好用,长了鳍片的脚垫在7厘米深的水底爬行或者划水也挺方便。 不过这机器人现在还得靠电线供电,毕竟电池还没法直接提供它需要的高电压。研究人员说下一步要开发微型的高压集成电路,让它能自己跑起来不用拖线。论文里画的图显示了速度跟负载的关系,如果要保持现在的速度又能无线工作的话,加上电池的重量得控制在0.8克以内才行。 总的来说,这种通过折纸变形做出来的微型机器人体制新颖、动作灵活、还能干活儿。团队觉得这种制造工艺不光能做PLioBot,其他类型的昆虫级机器人也能用这套方法来开发。