来客网

这片塑料成精了:软体机器人能跑能跳能游泳 模仿水母毛毛虫

声明:本文转载自 「澎湃新闻」, 或因排版与篇幅原因进行过编辑,内容未经本站独立核实,不代表本站立场、观点或建议。 如涉及版权问题,请联系我们,核实后立即删除。 [ 免责声明 ]

迷你机器人可以游走于人类周身血管和精密机械内部,在这些人类难以触及的特殊地点大显身手。不过,这些地点复杂多变、障碍重重,非常考验机器人的灵活性。

德国马普智能系统研究所的一个团队在1月24日的《自然》杂志上报告了一种毫米尺度的磁控软体机器人,能改变自身形态,模拟毛毛虫、尺蠖、水母等多种软体动物的运动模式,堪称“铁人三项”选手。

从外面上看,该磁控软体机器人像一片普通的黑色塑料,但在磁场控制下,这片塑料就能“成精”,像软体动物一样运动。它能在水下或水面游动、卷成圆圈滚动、跳过障碍物、在细管中爬行,灵活切换运动形式,胜任各种液体或固体地形。此外,机器人还能进行装货、运货和卸货操作。

由于机器人的运动纯由磁场驱动,可以轻松而无伤地穿透生物组织和合成材料,有望应用于微工程和健康医疗领域,如靶向药物递送或微创手术。

据论文介绍,这是一段长3.7毫米、宽1.5毫米、厚185微米的长方体机器人,主体材料为硅胶,内嵌具有磁性的钕铁硼微颗粒,颗粒平均直径为5微米。机器人表面防水,可以被处理成生物相容材料。

机器人事先被设定成单波长谐波磁剖面,可以在随时间变化的磁场控制下改变自身的形态,向不同的方向牵引,尤其产生不同的运动模式,具体视机器人面临的场地而定。

比如,当完全浸没在水中时,机器人可以在C形和V形间变换,泳姿与水母相似。靠近岸边后,机器人可以保持C形旋转滚离水面。

滚动也是规则表面上的最快运动方式,毛毛虫就是如此逃离捕食者的。

当处于不规则地面上时,机器人会模拟尺蠖的步伐,先用前端支地,调整角度后拉动后端前移,再用后端支地,重新舒展前端。

如果要钻进狭小的管道,机器人会像毛毛虫一样波形振动,爬进去。在水面上游动时,机器人也会采用同样的波动方式。

评论 (0)