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轻功水上漂!美国科学家制造出水黾机器人

来源:机器人网 | 发表日期:2017-08-11
简介:制造一个机器人不是什么难事,现在已到了机器人商业化时代。制造一个能在水面漂浮的机器人也不困难,制造一个能跳跃的机器人也不困难。困难的是制造一个能在水面跳跃的机器人。

具有这样能力的天然生物就是水黾,这东西非常轻,能利用腿部特殊的微纳米结构,水黾能随意在水面上滑行跳跃。科学家在高倍显微镜下发现,水黾腿部上有数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛。这些像针样微米刚毛直径不足3微米,表面上形成螺旋状纳米结构的构槽,吸附在构槽中的气泡形成气垫,让水黾能够在水面上自由地穿梭滑行,却不会将腿弄湿。科学家设计制造出新型水上漂水黾机器人,不仅能在水面行走,而且能够在水面上弹跳飞跃,功能达到水黾的能力。

轻功水上漂!美国科学家制造出水黾机器人

过去科学家曾经设计水黾机器人能在水面行走,但是并不能模拟水黾在水面跳跃的能力。最新水黾机器人大小大约是真实水黾2倍,重约68毫克,这是科学家根据水表面张力计算出水面能支持的重量。该论文2015年7月31日在线发表在《科学》。该机器人外形也和水黾类似,利用4个肢体在固体和液体表面上弹跳,它使用储存在一个弹簧装置的能量,模拟跳蚤的腿跳跃时的动作。

这种热激活的弹簧能进行非常精确地调节,这样提高机器人的灵活性,运动时肢体远端向内下弯曲可避免刺破水面。机器人肢体表面有超强防水涂料,机器人身体在水面上方1厘米高度,其肢体大约5厘米长,可以跳跃的高度超过14厘米。跳跃测试时,机器人在短时间内经历大约13.8G加速度,这相当于载人航天飞机发射时的加速度的3倍。这种新型机器人如果大量部署,可用于环境检测,搜索救援和军事侦查等领域。

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