世界最小微型電子機(jī)器人的動(dòng)力來源是什么？研究人員發(fā)明了一種微型機(jī)器人，號(hào)稱是世界上最小的微電子機(jī)器人。微型機(jī)器人的動(dòng)力來自于它們身后的兩股氣流，這是一種大約十年前首次構(gòu)想的推進(jìn)系統(tǒng)。這種微型機(jī)器人是由

世界最小微型電子機(jī)器人的動(dòng)力來源是什么？

研究人員發(fā)明了一種微型機(jī)器人，號(hào)稱是世界上最小的微電子機(jī)器人。微型機(jī)器人的動(dòng)力來自于它們身后的兩股氣流，這是一種大約十年前首次構(gòu)想的推進(jìn)系統(tǒng)。這種微型機(jī)器人是由德國肯尼茨理工大學(xué)教授奧利弗·g·施密特領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)開發(fā)的。

機(jī)器人是扁平的，長0.8毫米，寬0.14毫米。這些機(jī)器人通過外部發(fā)射器進(jìn)行無線轉(zhuǎn)向。當(dāng)機(jī)器人接收到來自發(fā)射器的信號(hào)時(shí)，中間的感應(yīng)線圈加熱兩個(gè)聚合物管中的一個(gè)，這些聚合物管縱向穿過機(jī)器人的兩側(cè)和頂部。這兩個(gè)管道不斷地吸入過氧化氫和水的溶液，機(jī)器人被浸泡在其中。

機(jī)器人內(nèi)部有少量鉑，這會(huì)導(dǎo)致催化反應(yīng)產(chǎn)生氧氣氣泡。這些氣泡從管道后部排出并產(chǎn)生推力。通過對(duì)其中一根管道進(jìn)行不同程度的加熱，機(jī)器人可以在遙控器的引導(dǎo)下在水溶液中游泳。研究小組設(shè)計(jì)了一種微型機(jī)器人，它可以在不加熱的情況下繞圈子游泳。

如果加熱，機(jī)器人將沿直線移動(dòng)。如果施加更多的熱量，機(jī)器人將轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向。研究小組還為機(jī)器人制造了一種機(jī)械臂，這種機(jī)械臂是一種由熱敏聚合物制成的執(zhí)行器，當(dāng)施加一定量的熱量時(shí)，這種執(zhí)行器會(huì)打開和關(guān)閉。此外，他們還在這個(gè)小型機(jī)器人上安裝了一個(gè)小型LED光源。

研究小組預(yù)見到，在未來，這些微型機(jī)器人可以用來將藥物輸送到人體的特定部位。在此之前，機(jī)器人面臨的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)出比過氧化氫更適合生物的燃料。尋找一種不同的燃料將是該團(tuán)隊(duì)下一階段研究的重點(diǎn)。

麻省理工學(xué)院的迷你獵豹機(jī)器人項(xiàng)目進(jìn)展如何？

每個(gè)機(jī)器人重約20磅（或9公斤），由12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，速度可達(dá)每小時(shí)6英里（或每秒2.5米）。正如您在視頻中看到的，它們都是使用類似于RC控制器的設(shè)備手動(dòng)操作的。

麻省理工學(xué)院仿生學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任Sangbae Kim今年早些時(shí)候告訴IEEE spectrum，這些機(jī)器人已經(jīng)被用于研究需要健壯性和靈活性的問題。他們的模塊化設(shè)計(jì)使科學(xué)家可以在新零件斷裂時(shí)更換新零件，其堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)可以承受沖擊和爆炸。

“迷你獵豹機(jī)器人正接近完美尺寸。桑貝說：“20磅（9公斤）不算太小，但也不算太大，不至于危險(xiǎn)或易碎?！彪S著電池技術(shù)、電機(jī)、廉價(jià)傳感器和機(jī)器視覺的發(fā)展，這種四足機(jī)器人越來越受歡迎。這種機(jī)器人最著名的例子是波士頓動(dòng)力公司（Boston Dynamics）的spot，該公司從9月份開始租用這種機(jī)器人用于工業(yè)和研究工作。

目前，這些機(jī)器人主要用于測(cè)量工作，它們將比手工勞動(dòng)（例如，在遠(yuǎn)程石油鉆機(jī)上）更便宜或更安全。不過，今后它們可能用于其他任務(wù)，包括包裹運(yùn)送和安全巡邏。

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科學(xué)家受蟑螂啟發(fā)創(chuàng)造的迷你機(jī)器人長啥樣？

-這就是為什么科學(xué)家決定創(chuàng)造這樣一個(gè)設(shè)備。

這個(gè)機(jī)器人大約有一枚大郵票那么大，由加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)。它主要由一個(gè)稱為聚偏氟乙烯（PVDF）的矩形薄板組成，上面涂有彈性聚合物。PVDF是壓電的，這意味著當(dāng)電流作用于它時(shí)，它會(huì)膨脹或收縮。當(dāng)兩個(gè)硬接線電極對(duì)彈性涂層機(jī)器人施加交流電時(shí)，產(chǎn)生的膨脹和收縮轉(zhuǎn)化為一系列快速彎曲和矯直運(yùn)動(dòng)。裝置前部和下部的傾斜“腿”將這些運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為向前運(yùn)動(dòng)。

這種設(shè)計(jì)允許它以每秒20倍于身體長度的速度移動(dòng)-這是任何昆蟲類機(jī)器人報(bào)道的最快速度。它還可以爬坡，攜帶小型有效載荷（如花生），即使重量小于0.1克，也可以攜帶約60公斤（132磅）。

科學(xué)家們正在研究用車載電池代替細(xì)線，他們計(jì)劃為機(jī)器人配備一個(gè)氣體傳感器（用于災(zāi)難現(xiàn)場），并使其能夠遠(yuǎn)程操控。”大多數(shù)小規(guī)模的機(jī)器人都非常脆弱。這篇研究論文的資深作者林立偉教授說：“如果你踩到它們，你幾乎會(huì)毀了機(jī)器人?！蔽覀儼l(fā)現(xiàn)，如果我們把重量放在機(jī)器人上，它或多或少都能工作?！?/p>

這篇論文最近發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上。

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