只有硬幣大小的可溶解微型折“紙”機(jī)器人誕生
被閱讀1849次,日期:2016-06-15 14:31:44
[導(dǎo)讀] 在日前舉行的2015年機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)(ICRA2015)上,一種只有硬幣大小的微型折“紙”機(jī)器人引來(lái)了眾多與會(huì)者的關(guān)注。
走路游泳 爬坡載物 無(wú)所不能
可溶解的微型折“紙”機(jī)器人誕生
走路游泳 爬坡載物 無(wú)所不能
可溶解的微型折“紙”機(jī)器人誕生
科技日?qǐng)?bào)北京6月1日電 （記者王小龍）在日前舉行的2015年機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)（ICRA2015）上，一種只有硬幣大小的微型折“紙”機(jī)器人引來(lái)了眾多與會(huì)者的關(guān)注。
在演示中人們可以看到，它從一塊“小紙片”快速折疊變身成為一個(gè)5角硬幣大小的、外形類(lèi)似蜘蛛的機(jī)器人。這個(gè)“折紙蜘蛛”能在研究人員的胳膊上閑庭信步，也能在水面上自如移動(dòng)；能扛起0.6克重的行李，推動(dòng)黃豆大小的塑料方塊，也能爬上15度小斜坡，從一堆雜物中開(kāi)辟出一條通道。更讓人稱(chēng)奇的是，在完成任務(wù)后，它還能溶解、消失在一杯丙酮溶液中。
這項(xiàng)由美國(guó)麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，重在驗(yàn)證微型折紙機(jī)器人的實(shí)用性。這種機(jī)器人也被稱(chēng)為可重構(gòu)機(jī)器人，受傳統(tǒng)折紙藝術(shù)的啟發(fā)，能從一張小紙片“變形”成一個(gè)可移動(dòng)、載物的微型機(jī)器人。研究人員認(rèn)為，該技術(shù)可大幅降低生產(chǎn)成本，是一個(gè)極好的制造微型機(jī)器人的思路。
這種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)從外表看起來(lái)極為簡(jiǎn)單，完全展開(kāi)后就像是一張方形紙片。但與普通紙張不同的是，它由一些經(jīng)過(guò)激光切割的聚苯乙烯、紙以及PVC制成，此外其表面還分布有一些磁鐵。當(dāng)研究人員對(duì)其中一個(gè)元件進(jìn)行加熱后，其中的PVC材料就會(huì)收縮，從而切斷和聚苯乙烯之間的聯(lián)系，產(chǎn)生褶皺。這種折紙機(jī)器人從平面狀態(tài)到折疊完成只需要幾秒種時(shí)間。
在這個(gè)折紙機(jī)器人中有四個(gè)電磁線圈，它們的開(kāi)啟和關(guān)閉，能讓機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)將其置于丙酮溶液中時(shí)，機(jī)器人除磁體之外的部分都會(huì)發(fā)生溶解。研究人員指出，如果機(jī)器人的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，要讓其在液體中完全溶解將是一個(gè)艱難的挑戰(zhàn)。
研究人員稱(chēng)，借助3D打印技術(shù)，未來(lái)這種機(jī)器人將能做得更加小巧，以便進(jìn)入很多此前不便到達(dá)的狹小區(qū)域，甚至人體當(dāng)中。在用于地震救援時(shí)，這種能自主運(yùn)行、自行折疊的微型傳感器將為人們帶來(lái)廢墟或瓦礫中的環(huán)境信息；在醫(yī)療應(yīng)用中，更小的折疊機(jī)器人將能攜帶藥物進(jìn)入人體到達(dá)病灶區(qū)域，幫助醫(yī)生精準(zhǔn)地釋放藥物。
電氣和電子工程師協(xié)會(huì)出版的《IEEE綜覽》雜志評(píng)價(jià)稱(chēng)，這項(xiàng)新的研究具有許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，它第一次讓機(jī)器人通過(guò)這種方式展示出了一個(gè)完整的生命周期。
在演示中人們可以看到，它從一塊“小紙片”快速折疊變身成為一個(gè)5角硬幣大小的、外形類(lèi)似蜘蛛的機(jī)器人。這個(gè)“折紙蜘蛛”能在研究人員的胳膊上閑庭信步，也能在水面上自如移動(dòng)；能扛起0.6克重的行李，推動(dòng)黃豆大小的塑料方塊，也能爬上15度小斜坡，從一堆雜物中開(kāi)辟出一條通道。更讓人稱(chēng)奇的是，在完成任務(wù)后，它還能溶解、消失在一杯丙酮溶液中。
這項(xiàng)由美國(guó)麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，重在驗(yàn)證微型折紙機(jī)器人的實(shí)用性。這種機(jī)器人也被稱(chēng)為可重構(gòu)機(jī)器人，受傳統(tǒng)折紙藝術(shù)的啟發(fā)，能從一張小紙片“變形”成一個(gè)可移動(dòng)、載物的微型機(jī)器人。研究人員認(rèn)為，該技術(shù)可大幅降低生產(chǎn)成本，是一個(gè)極好的制造微型機(jī)器人的思路。
這種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)從外表看起來(lái)極為簡(jiǎn)單，完全展開(kāi)后就像是一張方形紙片。但與普通紙張不同的是，它由一些經(jīng)過(guò)激光切割的聚苯乙烯、紙以及PVC制成，此外其表面還分布有一些磁鐵。當(dāng)研究人員對(duì)其中一個(gè)元件進(jìn)行加熱后，其中的PVC材料就會(huì)收縮，從而切斷和聚苯乙烯之間的聯(lián)系，產(chǎn)生褶皺。這種折紙機(jī)器人從平面狀態(tài)到折疊完成只需要幾秒種時(shí)間。
在這個(gè)折紙機(jī)器人中有四個(gè)電磁線圈，它們的開(kāi)啟和關(guān)閉，能讓機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)將其置于丙酮溶液中時(shí)，機(jī)器人除磁體之外的部分都會(huì)發(fā)生溶解。研究人員指出，如果機(jī)器人的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，要讓其在液體中完全溶解將是一個(gè)艱難的挑戰(zhàn)。
研究人員稱(chēng)，借助3D打印技術(shù)，未來(lái)這種機(jī)器人將能做得更加小巧，以便進(jìn)入很多此前不便到達(dá)的狹小區(qū)域，甚至人體當(dāng)中。在用于地震救援時(shí)，這種能自主運(yùn)行、自行折疊的微型傳感器將為人們帶來(lái)廢墟或瓦礫中的環(huán)境信息；在醫(yī)療應(yīng)用中，更小的折疊機(jī)器人將能攜帶藥物進(jìn)入人體到達(dá)病灶區(qū)域，幫助醫(yī)生精準(zhǔn)地釋放藥物。
電氣和電子工程師協(xié)會(huì)出版的《IEEE綜覽》雜志評(píng)價(jià)稱(chēng)，這項(xiàng)新的研究具有許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，它第一次讓機(jī)器人通過(guò)這種方式展示出了一個(gè)完整的生命周期。
本文來(lái)源：中國(guó)科普網(wǎng)
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