真正的螃蟹机器人 (巨型螃蟹水下行走机器人)

工程师们已经开发出世界上最小的遥控步行机器人,它模仿了一只可以在没有任何电线、液压、电力或其他标准机械部件的情况下,横向移动的迷你螃蟹。

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

机器蟹,它们的宽度只有0.5 毫米,也可以弯曲、扭曲、转身甚至跳跃。通常,步行机器人具有机械设计,其中包含许多由电源驱动的运动部件。然而,这些八足小动物的设计要简单得多,只包含一些可以被激光操纵的漂亮材料。

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

类似甲壳类动物的机器人由弹性“记忆泡沫”合金制成,可以像儿童弹出式书籍一样转变为 3D 形状,2D 楔形合金轮廓附着在机器人的拉伸橡胶基板上脚; 当基材松弛并减小表面积时,材料被迫向上变成所需的 3D 蟹形。当 3D 合金被激光加热时,它会试图恢复到原来的扁平 2D 形状。然而,在合金完全变平之前,它会迅速冷却并弹回 3D 螃蟹形状。这种形状的快速变化是机器人运动的原因。

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

合金上的特殊玻璃涂层,可以更容易地引导激光加热机器人的某些区域,从而实现广泛的运动。为了让螃蟹侧身行走,激光从身体的一侧照射到另一侧,在身体变平并弹回形状时,产生一种穿过身体的波浪;这种运动波导致小螃蟹向激光的方向动。

球状的螃蟹机器人,巨型螃蟹水下行走机器人

在观看机器人移动时,您可能会认为它的运动受到了螃蟹形状的启发。然而,实际上恰恰相反。西北大学的学生在了解了这种材料对激光的反应后,确定了这种形状。“这是一个创造性的突发奇想,”罗杰斯说。“学生们对小螃蟹的横向爬行动作感到鼓舞和逗乐。”

在这项新研究中,研究人员还创造了类似于尺蠖、蟋蟀和甲虫的毫米大小的机器人。“通过这些组装技术和材料概念,我们可以制造几乎任何尺寸或 3D 形状的步行机器人,”罗杰斯说道。除了看起来很可爱,这些小机器人还可以做有价值的工作。罗杰斯说:“你可能会想象微型机器人,是修复或组装小型结构的代理,或者是清除阻塞动脉、止血或消除癌性肿瘤的手术的助手,所有这些都是微创手术。”

这些微型机器人的发展,以及其将来可能的应用,会令你感到鼓舞吗?