前瞻网|缩小至硬币大小仅重0.3克!，最小最快!哈佛受蟑螂启发的机器人突破又一极限( 二 )
Jayaram解释说 ， 为了制造这么小的机器人 ， 研究人员首先用激光将机器人的身体部分的形状蚀刻在一块碳纤维复合材料上 。
Jayaram说:&ldquo我们在平面上把所有东西做成二维结构 ， 然后像折纸一样把它折叠起来 ， 做成三维结构 。 &rdquo&ldquo在显微镜下观察要花很多时间才能让它工作 。 &rdquo
小小机器人 ， 大有希望
这些让眼睛的疼痛得到了回报:HAMR-JR可以左右转弯 ， 甚至可以向后疾走 。 它跑步的速度是它身体长度的14倍 ， 也就是大约每秒1英尺 。 相比之下 ， 哺乳动物世界中速度最快的动物&mdash&mdash猎豹的冲刺速度约为每秒16个身长 。
HAMR-JR只是一个开始 ， Jayaram补充道 。 理论上 ， 工程师们可以用他的团队同样的方法制造出更小的机器人&mdash&mdash铅笔橡皮或者更小 。
&ldquo我们证明了我们的设计和制造方法是高度可扩展的 。 &rdquoJayaram说 ， &ldquo我们可以把所有东西缩小或放大 ， 机器人仍然可以工作 。 &rdquo
现在 ， Jayaram想看看他还能从昆虫身上获得什么灵感:他能不能做一个有6条或8条腿的微型机器人来取代HAMR-JR的4条腿?那么 ， 如果一个小机器人足够灵活 ， 即使被踩到也能存活下来呢?
换句话说 ， 当你身边有蟑螂的时候 ， 没有什么是你做不到的 。
&ldquo我对生物学和工程学边缘的问题感兴趣HAMR-JR&rdquoJayaram说 ， &ldquo什么是生物学能做而工程学不能做的?&rdquo
前身&mdash&mdash微型机器人HAMR
2018年 ， 哈佛大学在《自然通讯》发表研究 ， 展示了灵感来自蟑螂的微型机器人HAMR ， 既能在陆地上行走 ， 也能在水面上游泳、在水下行走 ， 只要需要 ， 就可以探索新的环境 。 作为对比 ， 在自然界中 ， 蟑螂可以在水下存活30分钟 ， 但现在 ， 蟑螂机器人青出于蓝而胜于蓝 。
HAMR使用多功能脚垫 ， 依靠表面张力和表面张力诱导浮力 ， 当HAMR需要游泳 ， 也可以施加电压打破水面 ， 当HAMR需要下沉 。 这一过程被称为电润湿 ， 即在施加的电压下减小材料与水表面的接触角 。 接触角的变化使得物体更容易突破水面 。
研究人员表示 ， 这项研究表明,微型机器人可以利用小规模的物理&mdash&mdash在这种情况下表面张力来执行功能和挑战更大的机器人 。
HAMR重1.65克(相当于一个大回形针的重量) ， 可以在不下沉的情况下额外携带1.44克的有效载荷 ， 它摆动腿的频率可达10赫兹 。 上面涂了一层聚二甲苯 ， 防止它在水下短路 。
一旦进入水面以下 ， HAMR就会像在陆地上一样走路 ， 而且移动自如 。 要回到干燥的陆地 ， HAMR面临着来自水的巨大挑战 。 一种相当于机器人重量两倍的水面张力向下压在机器人身上 ， 此外 ， 这种诱导力矩还会大大增加机器人后腿的摩擦力 。
研究人员加固了机器人的传动装置 ， 并在机器人的前腿上安装了软垫 ， 以增加负载能力 ， 并在爬升过程中重新分配摩擦力 。 最后 ， 爬上一个适当的斜坡 ， 机器人就能跳出水面 。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
原文来源:
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200603122948.htm
【前瞻网|缩小至硬币大小仅重0.3克!，最小最快!哈佛受蟑螂启发的机器人突破又一极限】https://www.colorado.edu/today/2020/06/03/cockroach-inspired-robot-among-smallest-fastest-ever
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