第B12版:科技·万象
  
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2015年6月9日 星期
▲ 科技前沿
小个头拥有大智慧
这些微型机器人或改变我们的生活
硬币大小的蜜蜂机器人
“折纸”机器人 (本版图片均为网络图片)

□据 《科技日报》 中新网

核心提示

在日前举行的2015年机器人与自动化国际学术研讨会(ICRA2015)上,一种只有硬币大小的微型“折纸”机器人引来了众多与会者的关注。

▲▲ 会游泳的“折纸”机器人

在演示中人们可以看到,它从一张“小纸片”快速折叠变身为一个5角硬币大小的、外形类似蜘蛛的机器人。这个“折纸蜘蛛”能在研究人员的胳膊上闲庭信步,也能在水面上移动自如;能扛起0.6克重的行李,推动黄豆大小的塑料方块,也能爬上15度小斜坡,从一堆杂物中开辟出一条通道。更让人称奇的是,在完成任务后,它还能溶解,消失在一杯丙酮溶液中。

这项由美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室领导的实验项目,重在验证微型“折纸”机器人的实用性。这种机器人也被称为可重构机器人,受传统折纸艺术的启发,能从一张小纸片“变形”为一个可移动、载物的微型机器人。研究人员认为,该技术可大幅降低生产成本,是一个极好的制造微型机器人的思路。

这种机器人的结构从外表看起来极为简单,完全展开后就像是一张方形纸片。但与普通纸张不同的是,它由一些经过激光切割的聚苯乙烯、纸以及PVC制成,此外其表面还分布有一些磁铁。当研究人员对其中一部分进行加热后,这部分的PVC材料就会收缩,从而切断和聚苯乙烯的联系,产生褶皱。这种“折纸”机器人从平面状态到折叠完成只需要几秒时间。

研究人员称,借助3D打印技术,未来这种机器人将能做得更加小巧,以便进入很多此前不便到达的狭小区域,甚至人体当中。在用于地震救援时,这种能自主运行、自行折叠的微型机器人将为人们带来废墟中的环境信息;在医疗应用中,更小的折叠机器人将能携带药物进入人体到达病灶区域,帮助医生精准地释放药物。

▲▲ 会传粉的蜜蜂机器人

不久前,美国哈佛大学工程与应用科学学院的研究人员成功制造出蜜蜂机器人(Robobee)。这种新型机器人重量仅为80毫克,只有硬币大小。

研制Robobee的初衷是探讨一些富有争议的科研课题,促进新技术、新工程的发展。但是在整个研制过程中,研究人员面临诸多挑战。首先,他们没有现成的配件。因为他们要制造的是微型机器人,而现有的各部件都太大,他们找不到合适的微型发动机、传感器、控制器和处理器,所以一切都要从头开始。不过研究人员也因此有了许多新发明,如专用视觉传感器、高功率压电制动器以及分层激光材料等。

虽然Robobee目前的飞行时间较短,但是它仍然可以帮助研究人员进行深入测试。

科学家分析,在不久的将来,Robobee可用于传授花粉。因其尺寸极小,或许还可用于侦察等军事领域。



   

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