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          14. 致動器研究出現突破 小于零點一毫米的機器人誕生

            作者:河南鋁合金推拉門窗安裝 發布日期:2020/8/30 關注次數: 二維碼分享

            雜志26日發表了一項機器人最新成果:使機器人移動的重要部件——致動器研究出現突破,科學家由此創造了“專為行走而生”、數量超過100萬個的微型四腳機器人大軍。這一成果得益于這類與現有硅電子器件兼容的新型致動器的發展,這也是迄今已知首批尺寸小于0.1毫米的機器人。

            將電子器件微型化,以致最終生產細胞大小的機器人,一直是工程師們追求的目標。微型機器人屬于典型的微機電系統,其發展依賴于微加工、微傳感、微驅動和微結構等方面。而致動器的定義,是指通過電、光信號,直接或間接控制機械結構,使之發生變形或移動等。一直以來,由于缺乏合適的微米級致動器系統,微型機器人技術的進一步發展受到限制。

            鑒于此,美國賓夕法尼亞大學研究人員馬克·密斯金及其同事,此次研發了一類新型電化學致動器,克服了這一瓶頸。這些致動器構成了機器人的腿,使得機器人尺寸小于0.1毫米(約為人的頭發寬度),當受到激光刺激時,就會彎曲,產生行走動作。

            實驗中,研究團隊在一塊4英寸的硅片上,制造了超過100萬個行走機器人。這些機器人由板載硅太陽能電池驅動。

            研究團隊認為,這些是已知的第一個尺寸小于0.1毫米的機器人,其中板載電子裝置用于控制驅動。它們很堅固,能在高酸性環境和超過200開爾文的溫度變化中生存下來,并且可以通過皮下針頭注射,為探索生物環境內的應用帶來了可能。

            在該研究隨附的新聞與觀點文章中,美國麻省理工學院科學家邁克爾·斯塔諾表示,雖然這些機器人目前功能尚有限,譬如說它們比其他游泳型機器人稍慢,也不能感知環境及缺乏綜合控制,但最有價值的是它們與現有硅技術的兼容,正是這一兼容性,讓其在不久的未來很快就能夠開發更多實用性功能。

            總編輯圈點

            目前世界范圍內微型機器人的研究已有不少成績,一些“專注于”運動型的機器人可以做到與昆蟲一般大小,但對工程師們來說,還是希望它們能小到肉眼幾乎都要看不到的程度。這就需要微致動器的先行發展,首先體積要足夠小,其次能驅動微型結構產生運動,最后還要平衡整體結構,不能在運動的同時發生偏移。常見的輪式和履帶式行走機器人顯然容易得多,但對于邁“腿”走路的機器人,尤其是想要克服不平坦的地面,要求就非常高了。而結合了“微型”與“行走”,正是此次工程師們取得成果的關鍵。

            文章轉自人民網,如有問題請聯系刪除。

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