科技生活| 軟體機械人仿毛毛蟲 爬過3毫米高縫隙

［星島綜合報道] 如果你正在製造一個能夠探索狹小空間的小型機械人，該設備最好能夠在縫隙中晃動。一個實驗性的新機械人通過模仿毛毛蟲就能做到這一點。

這種9厘米（3.5英吋）長的軟體機械人正在北卡羅來納州立大學開發，由教授Yong Zhu領導的團隊負責。

它是以珍珠母蛾（Pleurotya ruralis）的毛蟲為模型。與其他毛蟲一樣，該毛蟲通過依次蜷縮其身體各部分來向前或向後移動，身體蜷縮的動作可以從前面到後面，也可以從後面到前面。而當毛蟲使用其肌肉來做時，該機械人是使用納米線加熱器做到。

它的身體是由兩層不同的聚合物堆積而成的，上面的聚合物受熱後會膨脹，而下面的聚合物受熱後會收縮。嵌入頂層的是一個銀納米線網絡，沿機械人的長度方向有多個引出點。

 

當電流施加在當中的任何一個點的時候，該區域的納米線就會加熱，從而加熱它們周圍的聚合物。這導致機械人的身體僅在該區域向上彎曲。因此，通過依次對多個相鄰的導線點施加電流，就有可能產生沿身體任何方向的捲曲。

該研究的第一作者、博士後研究員Shuang Wu說：「我們證明了毛毛蟲機械人能夠將自己向前拉並將自己向後推。一般來說，我們應用的電流越多，它在任何一個方向的移動速度就越快。然而，我們發現有一個最佳周期，它給了聚合物冷卻的時間，有效地讓「肌肉」在再次收縮之前放鬆。

通過選擇性地激活機器人前部和後部的納米線加熱器，研究人員能夠將其移過一個30毫米（1.2英吋）長、高度僅3毫米的間隙。

Zhu說：「這種驅動軟體機械人活動的方法是高度節能的，我們有興趣探索如何使這個過程更加高效。接下來的其他步驟包括將這種軟體機械人活動的方法與傳感器或其他技術相結合，以用於各種應用，如搜索和救援設備。」

圖片：North Carolina State University

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