中国传统文化心情随笔

不用电就能动的小机器人,是什么原理?

2018-05-27  本文已影响2人  d65212c45023

看下面这个有一点像小鱼,又有一点像小船的机器人,把它轻轻地放入水中,它就能够自主地游动、划行。

和苏黎世联邦理工学院的工程师刚开发出来。能够在不使用任何电机、伺服系统或电源的情况下自行推进。

不用电就能动的小机器人,是什么原理?

这个机器人的运动靠的是什么?

有人可能想到了,或许它的材料特殊?没错!

这个机器人之所以能靠“自己的力量”行动,就是因为构造这种机器人的材料会随着温度变化而产生变形!材料自身就可以使得机器人工作。从而使得机器人首次实现自动划水!

不用电就能动的小机器人,是什么原理?

文 Harnessing bistabilityfor directional propulsion of soft, untethered robots,发表在上周二的PNAS《美国国家科学院院刊》上ts。

如果你把这个机器人看成一只小鱼,那么可以理解为鱼身中有一个通过变形来提供动力的聚合物“肌肉”,包裹在两片低密度的漂浮装置和一层外壳之中。“肌肉”由柔韧的高分子聚合物构成,它们会在受冷时卷曲,受热时舒展。

这条小鱼从可供人类呼吸的冰凉的空气中放入温暖的水里,它的肌肉就会伸展开,然后通过旁边一个连接着“鱼鳍”的小部件,来控制自身鱼鳍的活动,从而实现在水中的游动~

不用电就能动的小机器人,是什么原理?

两鳍是最简单的形态。在这个基础上,科学家们还设计出了三鳍、四鳍的版本,在最新的设计版本中,研究人员将聚合物元素和开关连接起来,从而使四桨机器人向前推进,放下一个小的有效载荷,然后向后划桨。

通过对“肌肉“进行一些改动,这条小鱼掌握了更多的技能,比如拐弯~

不用电就能动的小机器人,是什么原理?

拐弯其实需要各个鱼鳍做出不同的活动,也就是需要它们连接到各不相同的“肌肉”。研究人员发现,不同粗细的“肌肉”受热到伸展所需的时间不同,“肌肉”越粗,伸展得越慢。把不同粗细的聚合物条组合到一起,就可以控制机器鱼的运动方式!

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