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捕鱼游戏:一种新型的磁驱动高速软机器人的研发

时间:2020/9/25 14:29:05   作者:   来源:   阅读:0   评论:0
内容摘要:一个欧洲科学家小组报告了一种新型的磁驱动高速软机器人的研发。这种机器人能够以超快的速度行走、游泳、漂浮和捕捉活苍蝇,将在生物组织工程和生物力学领域得到广泛应用。对于自然界的生物来说,高速的动作对于狩猎、逃跑和飞行是必不可少的。这对软机器人也很有用,因为它允许机器人捕捉快速移动的物体,并对周围的动态环境做出快速反应。在机...

一个欧洲科学家小组报告了一种新型的磁驱动高速软机器人的研发。这种机器人能够以超快的速度行走、游泳、漂浮和捕捉活苍蝇,将在生物组织工程和生物力学领域得到广泛应用。

对于自然界的生物来说,高速的动作对于狩猎、逃跑和飞行是必不可少的。这对软机器人也很有用,因为它允许机器人捕捉快速移动的物体,并对周围的动态环境做出快速反应。在机器人上复制这种高速动作是非常具有挑战性的。电动马达可以在“硬”机器人上模仿这种行为,但会使用一些基于塑料或橡胶等材料的廉价和简单的机器人系统。

这一次,德国赫姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的科学家丹尼斯·马卡洛夫和奥地利林茨开普勒大学的马丁·卡尔腾博纳以及他们的同事介绍了磁驱动高速软机器人的设计原理、材料和制造过程。他们在机器人体内嵌入了微小的磁铁,以对磁场做出快速反应,这样机器人就可以根据自己的特定形状移动。在演示中,机器人可以高速完成行走、游泳、漂浮和捕捉活苍蝇。例如,一个花朵形状的机器人在一只苍蝇触发陷阱后抓住了它,然后打开它的磁性驱动的八条手臂将苍蝇释放;一个三角形的机器人可以在空中快速卷曲并向前行走;一个六臂机器人可以抓住它,运输和释放非磁性物体;模仿蝠鲼的机器人可以在水中与物体一起游泳;放置在透明玻璃管中的四臂机器人可以在3.7mT磁场的作用下漂浮。研究人员表示,这种设计已经达到了目前报道的最高的比能量密度的软机器人,这是在低磁场下高速行驶的关键。

该机器人能够快速适应各种环境条件,在有限的环境中激发生物医学潜能,可以作为模型系统开发受大自然启发的复杂动作。同时,这些机器人还可以用于生物组织工程——作为一个更大的机器人系统的组件可以用来研究高速运动的生物力学响应。



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