美國科學(xué)家制造出水黽機(jī)器人
2017-08-10 來源:新戰(zhàn)略機(jī)器人 評論:0摘要: 制造一個(gè)機(jī)器人不是什么難事,現(xiàn)在已到了機(jī)器人商業(yè)化時(shí)代。制造一個(gè)能在水面漂浮的機(jī)器人也不困難,制造一個(gè)能跳躍的機(jī)器人也不困難
制造一個(gè)機(jī)器人不是什么難事,現(xiàn)在已到了機(jī)器人商業(yè)化時(shí)代。制造一個(gè)能在水面漂浮的機(jī)器人也不困難,制造一個(gè)能跳躍的機(jī)器人也不困難。困難的是制造一個(gè)能在水面跳躍的機(jī)器人。具有這樣能力的天然生物就是水黽,這東西非常輕,能利用腿部特殊的微納米結(jié)構(gòu),水黽能隨意在水面上滑行跳躍??茖W(xué)家在高倍顯微鏡下發(fā)現(xiàn),水黽腿部上有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的剛毛。這些像針樣微米剛毛直徑不足3微米,表面上形成螺旋狀納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)槽,吸附在構(gòu)槽中的氣泡形成氣墊,讓水黽能夠在水面上自由地穿梭滑行,卻不會將腿弄濕??茖W(xué)家設(shè)計(jì)制造出新型水上漂水黽機(jī)器人,不僅能在水面行走,而且能夠在水面上彈跳飛躍,功能達(dá)到水黽的能力。
過去科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)計(jì)水黽機(jī)器人能在水面行走,但是并不能模擬水黽在水面跳躍的能力。最新水黽機(jī)器人大小大約是真實(shí)水黽2倍,重約68毫克,這是科學(xué)家根據(jù)水表面張力計(jì)算出水面能支持的重量。該論文2015年7月31日在線發(fā)表在《科學(xué)》。該機(jī)器人外形也和水黽類似,利用4個(gè)肢體在固體和液體表面上彈跳,它使用儲存在一個(gè)彈簧裝置的能量,模擬跳蚤的腿跳躍時(shí)的動作。
這種熱激活的彈簧能進(jìn)行非常精確地調(diào)節(jié),這樣提高機(jī)器人的靈活性,運(yùn)動時(shí)肢體遠(yuǎn)端向內(nèi)下彎曲可避免刺破水面。機(jī)器人肢體表面有超強(qiáng)防水涂料,機(jī)器人身體在水面上方1厘米高度,其肢體大約5厘米長,可以跳躍的高度超過14厘米。跳躍測試時(shí),機(jī)器人在短時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷大約13.8G加速度,這相當(dāng)于載人航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)的加速度的3倍。這種新型機(jī)器人如果大量部署,可用于環(huán)境檢測,搜索救援和軍事偵查等領(lǐng)域。
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