(原标题:全球 全软体机器人问世:酷似章鱼,无需电力便可自主运动)
机器人不再硬邦邦:这款3D打印出来的机器人,全使用柔性材料,外形酷似章鱼,无需电力便可自主运动,材料成本还不到3美元。
当地时间8月24日,通过《自然》杂志的一篇学术文章,来自哈佛大学威斯生物工程研究所的全软体机器人“Octobot(章鱼机器人)”,向世人宣告了它的诞生。该文的通讯作者是哈佛大学的工程师Robert Wood和Jennifer Lewis,在他们的描述中,Octobot是一只仅手掌大、各个构件都不使用硬性材料的自动机器人。
Robert Wood表示,“和一般的电子回路相比,我们在回路中传递的不是电子,而是液体和气体。”由硅橡胶制成的Octobot不靠电来驱动,而是通过化学反应产生的大量气体聚集压缩,借助压强变化,实现机械臂的运动。
一直以来,灾险救援、极端环境探测都是人类研发机器人的重要应用场景,但传统机器人的刚性材料经不起撞击,反而在未知的复杂环境中“拖后腿”。如果把机器人的材料替换成柔性的,就可以让机器人更好地适应外部环境。
早在2011年的时候,该文的第一作者、哈佛大学助理研究员Michael Wehner就已经带领着他的团队探索全柔性机器人。当时他们想的是用常规的泵阀系统来驱动机器人,并且需要电缆连接机器人,这意味着这只是一个半柔性机器人。当时横亘在科学家面前的难题是,如何将电池和回路用柔性材料代替。
5年后,Octobot才成为世界上 全软体机器人。Wehner团队从章鱼身上找到灵感,不仅机器人的躯干和致动器是柔性材料,连控制系统和电源也使用柔性材料,无需再受外置电缆的牵制。
赋予这只全软体机器人“自由”的是化学反应。
据《自然》杂志特约作者Helen Shen介绍,Octobot的“大脑”部分是柔性微流体回路,可以用由压强激活的阀门和开关,在通道内传导液体燃料。这种液体燃料是50%浓度的过氧化氢溶液,它会在铂的催化下快速生成大量的水和氧气,生成物的体积比原本的反应物大,从而改变通道内的压强。章鱼机器人的机械臂受到突然增大的压强影响,会膨胀舒展,从而实现机械臂的运动。排气孔同时保证氧气最终会通过排气孔排出。
50%质量比的过氧化氢在铂金属粉末的催化下迅速释放氧气。来源:DeepTech深科技。
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