天上飞的地上跑的机器人都有了但水里游的你

2019年04月11日 来源:

在机器人和昆虫的结合上,科学家和工程师们从来都没让我们失望过。

2015年,德国费斯托公司(Festo)展示出一只仿生机械蝴蝶,除了外观神似真正的蝴蝶,它真正神奇的地方在于能扇动翅膀翩翩起舞,凭借机身中搭载的微型电池和电机,能完成蝴蝶轻盈的飞行动作。

但蝴蝶并不是科学家们唯一感兴趣的仿生主题,自然界有很多昆虫存在神奇的特质,蚂蚁、蜘蛛、蜜蜂甚至蟑螂,都被科学家视作机器人的研究方向。哈佛大学甚至有一个专门的项目HAMR(Harvard Ambulatory MicroRobot)做出过一只蟑螂仿生机器人,能够探索地面并且运动。

不过最近,这只蟑螂机器人拥有了一项新的技能,它从地面运动变成了水陆两栖,学会了“水上漂”的技能,这种新的技能不但可以控制自身在水面上移动如履平地,还可以选择主动下沉,在水下进行移动。

如你所见,这只昆虫机器人还处在实验室阶段,所以还没有一个完美的外形。它的重量仅有1.65g,设计与2013年的HAMR原型非常类似,但在四肢上增加了一个脚垫,由此提供了足够浮力。这台机器人甚至可以再负重1.44g有效重量在水上浮动,以最高10赫兹的频率,在水面上进行快速摆动,还能追上预先放在水上的纸船。

按照官方介绍,机器人要想在水上行动,首先是保持自身足够轻盈。实际上,从ARMR的原型昆虫蟑螂来看,这种昆虫本身就具有在水中移动的能力,因此这一研究的最新进展似乎朝着仿生机器人蟑螂又更进一步,尽管让人熟悉又厌恶,但这种昆虫倒真的是ARMR不断进化的“老师”呢~

但ARMR机器人这一次不光是要学习蟑螂的技巧,更希望能有所扩展,从视频中我们能够看到,它不但可以在水面移动,还可以主动下沉进入水中移动,凭借四肢发出的电压,水面的浮力状态被打破,由此完成在水中行走的状态,又因为四肢添加防水涂层的缘故,ARMR仿生机器人并不会因为沉入水中而造成短路。

哈佛大学约翰·保尔森工程学院研究员,ARMR机器人论文第一作者Kevin Chen表示,这一项目是为了证明,微型机器人同样能够利用自然界微小物体的运动规律,并以此来尝试挑战大型机器人的特性能力。

另一位作者Neel Doshi认为,目前ARMR能够成功在水上运动的关键在于其大小,“如果它太大,那么提供足够的浮力会是一项挑战,但如果它更小,就无法产生足够下沉进入水中的力。”

自然界中,我们熟悉另一种水上运动昆虫水黾(就是小时候通常说的水蜘蛛),同样是在自身轻盈的基础上,通过极快的移动速度以及借助水的表面张力,来达到水上行动而不会沉下去的效果,正因为这种非常特别的技巧,它们可以在水上生活和捕食,而模仿这种技巧做“水上漂”机器人的,ARMR并不是第一个。

2015年,汉城国立大学的仿生水黾机器人,就在试图模仿水黾来制造能够浮在水面的运动机器人,不过团队的方向很特别,不是要在水上移动,而是要让机器人从水面起跳。因为水黾这种昆虫,在水面能够瞬间跳起,施加自身数倍体重的力量却不会沉入水中,这令科学家非常好奇。在研究之后他们发现,其中的秘诀在于水黾腿部运动的速度,当速度够快时,水的表面需要足够的时间产生变化微信小程序开发
,所以通过合适的速度加上适当的深度,水黾在水面能够迅速起跳。

天上飞的地上跑的机器人都有了,但水里游的你见过吗?

这种速度+力度的精确控制,通过实验得出结论并被运用在机器人上,由此,汉城国立大学的科学家造出了这个仿生水黾机器人,在跳跃时产生自身16倍重量却依然可以腾空跃出水面转向节图片
,这不得不说是很像水黾的机器人了。

不论是哈佛大学的ARMR,还是汉城国立大学的水黾仿生机器人,想要实现的共同目标都是让机器人在水面运动。从无人机我们看到了机器人走向天空的可能,各种运输机器人则代表了地面的力量,所以尽管水上机器人并非一朝一夕能够出现在日常生活中,但或许更多有趣的实验中国安防采购
,能帮助我们更好理解背后的这个世界,从而在某一天真正造出能够民用的机器人。

相关文章
  • 陕西省严禁食品添加剂非法生产
    陕西省严禁食品添加剂非法生产

    陕西省严禁食品添加剂非法生产为进一步强化食品添加剂监管,切实保障食品添加剂产品质量安全,陕西省食品药品监管局日前下发《关于进一步加强食品添加剂生产监管工作的通知》,要求各地加强重点环节监督检查,确保食品添加剂生产质量安全。严禁使用非食...

  • 为中国赢取食管癌诊治攻坚战0
    为中国赢取食管癌诊治攻坚战0

    □本报王丹□我国是世界上食管癌发病率最高的国家之一。然而,上世纪90年代,我国食管癌患者的5年生存率仅为30.4%,远低于国际平均水平;到本世纪初,我国尚未建立高效、敏感的早期筛查技术,早诊早治目标人群也未确定;由于缺乏本土的规范化治疗指南,我...

  • 全面加快生态镇建设步伐启东
    全面加快生态镇建设步伐启东

    全面加快生态镇建设步伐_启东全面加快生态镇建设步伐启东 2011年4月25日市委副书记、市长徐锋在海复镇、吕四港镇、合作镇调研时要求全面加快生态镇建设步伐4月22日下午,市委副书记、市长徐锋,副市长李红建来到海复镇、吕四港镇、合作镇调研。徐锋要求各镇...

  • 定海蜜梨受台风雷雨将损失20左右
    定海蜜梨受台风雷雨将损失20左右

    定海蜜梨受台风雷雨将损失20%左右(7月28日 讯)目前,虽然天气阴雨连绵,但位于定山东西南方的山脚下有一方70余亩的农田里种植的脆香梨园内在萧瑟的树叶下果实缕缕,压弯了树枝,吐出了成熟的芳香,沁人肺腑。有的香梨受台风和雷雨的侵袭,大量的果实已散...

  • 独家制定医院战略计划的七大常见错误
    独家制定医院战略计划的七大常见错误

    【HC3i独家翻译】一项成功的战略计划可以将背负同一使命、拥有同一愿景和价值观的人联系起来,战略计划的成功实施对医院在今天激烈的医疗行业竞争中取得成功至关重要。合格的战略计划能使医院确定各项目标的轻重缓急,使大家齐心协力,朝着特定目标而努力...

  • 高峰期福州一豪车霸占人行道违停路人呼吁重罚
    高峰期福州一豪车霸占人行道违停路人呼吁重罚

    闽南4月9日讯 昨日上午7点半左右,时值早高峰时期,福州五四路与永安街路口的人行道上却停着一辆红色进口跑车。由于该处人行道恰好处于花圃与内河护栏之间,空间被该车占据大半,行人只得侧身通行,引众人不满。该车价值约150万元,市民称,百万豪车难道交...