软体机器人像毛毛虫一样行走

2019-03-28 20:18:01 来源: 汕尾信息港

图中按照时间顺序展示了磁控机器人在绕过一系列障碍,包括水和一个垂直的平台时的情景。(图片来源:马克斯·普朗克智能系统研究所/ Metin Sitti)由马克斯·普朗克智能系统研究所(Max Planck Institute for Intelligent Systems)的Metin Sitti领导的一个小组创建了一种新型高度敏捷的软体机器人。通过磁场控制软体机器人执行各种各样的运动——使它们能在具有挑战性的地形和环境中前进。由于能够携带药物作为货物,甚至构建新的组织,这种机器人具有重要的医疗应用价值。

Sitti和同事们用柔软的疏水性硅橡胶丝带制作了机器人,并嵌入了特殊设计的磁性合金微粒。每个带状物宽1.5毫米,厚185微米,并在长度为4毫米的方向上有按照正弦规律变化的磁化强度。

当受到磁场影响时,机器人会弯曲成各种各样的形状。

软体机器人像毛毛虫一样行走

通过用各种各样的、创造性的方式周期性地改变磁场,该团队已经证明了使用一系列自推进技术来控制机器人移动的可行性。

毛毛虫还是水母?

控制机器人的身体像时变正弦波一样起伏,可以模仿毛毛虫步态的运动——让机器人能在粗糙的、不规则的地形上滚动,爬行或行走。进一步调整动作,机器人能跳过障碍物并安全着陆。当机器人被浸入水中时,可诱发其像水母一样游动,反抗重力向上推进。它们的疏水涂层也允许它们可以沿着液体表面爬行,或者沿水面上行。

Sitti的团队期待这种灵活的机器人能在医学领域派上用场。用来驱动机器人的磁场对人体无害,并且可以穿透组织,所以可以使用较小型号的机器人来携带药物穿过体内复杂多变的环境进行药物传递。它们也可以承担建设任务,组装组织、协助进行非侵入性手术。

这些机器人研究成果发表于《自然》(Nature)杂志。

翻译:邓楚涵

审稿:矫骏逸

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