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时间: 2024-03-30 01:01:02 |   作者: 媒体中心

  在日前举行的2015年机器人与自动化国际学术研讨会(ICRA2015)上,一种只有硬币大小的微型折“纸”机器人引来了众多与会者的关注。

  在演示中人类能看到,它从一块“小纸片”快速折叠变身成为一个5角硬币大小的、外形类似蜘蛛的机器人。这个“折纸蜘蛛”能在研究人员的胳膊上闲庭信步,也能在水面上自如移动;能扛起0.6克重的行李,推动黄豆大小的塑料方块,也能爬上15度小斜坡,从一堆杂物中开辟出一条通道。更让人称奇的是,在达成目标后,它还能溶解、消失在一杯丙酮溶液中。

  这项由美国麻省理工学院计算机科学和AI实验室领导的实验项目,重在验证微型折纸机器人的实用性。这种机器人也被称为可重构机器人,受传统折纸艺术的启发,能从一张小纸片“变形”成一个可移动、载物的微型机器人。研究人员认为,该技术可大幅度降低生产所带来的成本,是一个极好的制造微型机器人的思路。

  这种机器人的结构从外表看起来极为简单,完全展开后就像是一张方形纸片。但与普通纸张不同的是,它由一些经过激光切割的聚苯乙烯、纸以及PVC制成,此外其表面还分布有一些磁铁。当研究人员对其中一个元件加热后,其中的PVC材料就会收缩,从而切断和聚苯乙烯之间的联系,产生褶皱。这种折纸机器人从平面状态到折叠完成只需要几秒种时间。

  在这个折纸机器人中有四个电磁线圈,它们的开启和关闭,能让机器人进行移动。当将其置于丙酮溶液中时,机器人除磁体之外的部分都可能会发生溶解。研究人员指出,若机器人的结构过于复杂,要让其在液体中完全溶解将是一个艰难的挑战。

  研究人员称,借助3D打印技术,未来这种机器人将能做得更加小巧,以便进入很多此前不便到达的狭小区域,甚至人体当中。在用于地震救援时,这种能自主运行、自行折叠的微型传感器将为人类带来废墟或瓦砾中的环境信息;在医疗应用中,更小的折叠机器人将能携带药物进入人体到达病灶区域,帮助医生精准地释放药物。

  电气和电子工程师协会出版的《IEEE综览》杂志评价称,这项新的研究具有许多潜在的应用领域,它第一次让机器人通过这一种方式展示出了一个完整的生命周期。(记者 王小龙)