仿生蜜蜂机器人 仿生种子机器人 仿生蚯蚓机器人
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仿生蜜蜂机器人
近期,《科学·机器人学》期刊上发表论文称,麻省理工学院研究人员利用新型材料与自修复技术,研制出一款具备自我修复能力的仿生蜜蜂机器人。
研究表明,蜜蜂等昆虫即使翅膀受到损伤,仍能维持飞行能力,而人造飞行器可能因一个微小的损伤而坠毁。受此启发,研究者引入了一种具备一定故障自清除能力的新型材料,学名为介电弹性体致动器(DEA)。这种柔软的人造肌肉,由填充在电极之间的弹性体层制成,能够将电能转化为动能,当局部受到轻微损伤时,能够断开电极与损伤部位的连接,从而保证其他部位的正常运作。不仅如此,在受到更大程度损伤而材料无法实现自我修复时,研究人员可通过激光触发自清除机制,使得严重受损的机器蜜蜂能够重新投入使用,飞行能力甚至可恢复87%。
自修复能力的加持可增强昆虫机器人的耐用性,使其更好地应用在灾害救援、环境监测等众多领域,具备重要实用价值,且未来有可能将这种材料与技术应用到其他机器人系统。
仿生种子机器人
日前,《先进科学》杂志称,意大利技术研究院与特伦托大学研究人员通过使用3D打印和静电纺丝技术,创建了一个种子形状的机器人。
这款种子机器人的灵感来源于南非天竺葵的种子。在合适的环境条件中,天竺葵的种子会从植物上分离出来,并利用它们自身特殊的吸湿特性,改变形状并独立移动以探索和穿透土壤。受此启发,研究人员选取了能够吸湿和膨胀的材料,利用3D打印和静电纺丝技术“复制”了这款种子机器人。
据悉,这款机器人不仅可生物降解,而且能源自主,能够作为传感器完成对土壤质量参数,包括汞等污染物,以及二氧化碳水平、温度和湿度等指标的数据监测任务。它在能源和污染方面对环境的影响较小,未来有望在环境监测、重新造林等领域得到应用。
仿生蚯蚓机器人
日前,《科学报告》称,意大利理工学院研究人员研发出一款新型仿生蚯蚓机器人。该型机器人长度和重量与轻型哑铃相似,体内充满凝胶,能够逼真地模拟蚯蚓的径向运动。
该型机器人运动时,通过使用正压和负压产生向外并沿机器人长度方向的力。它在伸展和收缩时,两侧的结构会凸出,模拟蚯蚓肌肉的运动方式,以获得更好的机动能力。这款机器人在地面的移动速度虽然不如其他类似设计的机器人快,但挖掘能力却显著提高,可以到达一些以往难以到达的地域。
据悉,仿生蚯蚓机器人作为仿生学和人工智能结合的产物,未来可以执行挖掘、维护、清洗等任务,深入到更多目前自动化机器所无法触及的地域执行任务,节约高额的施工和维护成本。(本期观察:周睿辰 黄薇薇 吴淮江)
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