哈佛大学研发了一款“蜜蜂机器人”RoboBee,它只有一枚硬币大小,体重86 mg,薄如蝉翼的翅膀每分钟能煽动120次。
它能够突破水面的表面张力,从水中破涌而出。
但是,请注意看,这只“小蜜蜂”带着两条闪亮的细铜线。那是一直困扰业界的高效动力系统的问题。
普通机器人通常靠电动机驱动,但是对供电要求较高,像这种微型机器人内部空间不足以承载大容量电池,需外接通电线持续供电,这样就使得“小虫虫”的自由活动受到很大限制。
北航的科研团队潜心多年研究,开发出一种基于直线式驱动、柔性铰链传动的新型动力系统,可以让微型机器摆脱电机与外接电线。
这只像甲壳虫的四足机器“昆虫”,行动矫健、穿梭自如,它身长2厘米、宽1厘米、重1.76克,具有快速机动、高载重、无线可控等特性。
这款机器“昆虫”的突破在于,通过昆虫“体内”微型电池完成电生磁,促使磁铁振动,再带动腿部关节运动。从而实现电能转化为机械能,再通过柔性铰链传动机构,将机械振动转换为机器‘昆虫’腿部的周期振动,进而带动整个机体实现高频弹跳运动。
这一突破,实现了微型昆虫机器人的脱线可控爬行,大大提高了昆虫机器人的适用性,有望推动微型机器人大范围开发和应用,助力灾后搜救、大型机械设备和基础设施损伤检测等。
相关成果近日在国际学术期刊《自然·通讯》发表。