一郎科技|如何让微型机器人在人的肠胃里如猎豹一般奔跑?( 二 )
“为什么不给小机器人加上这样的腿呢?” 申亚京想 。
他们通过微纳加工技术 , 给这个小薄膜安上了数以百计、长度少于1毫毛且柔软如毛发的尖腿 , 并且将每根腿的长度与间距比 , 控制在了1:1到2:1之间 。
截图来自申亚京教授PPT , 版权归其所有
腿是有了 , 但这腿要怎么才能动?
研究团队想到了磁铁 , “用磁铁驱动针 , 针会顺着磁感线方向排列 , 把机器人的腿做成一个个的磁针 , 用一个周期性的磁场带动腿弯曲变形 , 机器人就能像人那样抬腿落腿、抬腿落腿向前走 。 ”
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团队最终选择用聚二甲基矽氧烷的矽物料制作机器 , 通过在这种材料内掺杂磁性颗粒 , 使得机器人能在磁场作用下变形和运动 。
摆放在申亚京教授实验室内里的磁场发生装置
加上磁场后 , 小机器人儿能拍打着向前走 ,
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切换磁场的方向 , 小机器人儿还能左右摇摆向前走:
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改变磁场的频率 , 小机器人儿还能调整速度向前走 , 如果磁场切换频率足够快 , 小机器人就可奔如猎豹——试想有一头猎豹在你的肠胃里飞奔...
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不仅如此 , 这腿还给机器人带来了许多好处 。
腿能支撑身体、抵抗压力 。 有腿后 , 小机器人能承受比自身重100倍以上的载荷 。
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腿能减少机器人和接触面之间的摩擦力 。 有腿后 , 机器人接触表面的面积变小 , 摩擦力至少降低了40倍以上 。
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腿还能减少机器人和接触面之间的表面张力 。 要掀起一张贴在水上的薄膜 , 常常需要克服水面张力 , 但有腿后 , 张力基本可以忽略不计 。
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于是在水膜上 , 小机器人也能健步如飞 。
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