據(jù)國內(nèi)媒體報道，《通訊 - 材料》最新發(fā)表了一篇技術(shù)研發(fā)成果論文，研究人員已成功研發(fā)出一種新型的磁驅(qū)動高速軟體機器人，這種機器人可以行走、游泳、漂浮和捕捉活體蒼蠅。

該論文指出，對于自然界的生物而言，高速行動對捕獵、逃跑和飛行至關(guān)重要，這對于軟體機器人也一樣有用，因為它使機器人可以捕捉快速移動的物體，并對周圍動態(tài)環(huán)境迅速做出反應(yīng)，但是，要在機器人身上復(fù)制這種高速行動非常具有挑戰(zhàn)性。電動機可以在“硬體”機器人身上模仿這種行為，但使用的是一些基于塑料或橡膠等材料所制造的便宜而簡單的機器人系統(tǒng)。

論文通訊作者、德國亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心的丹尼斯·馬卡羅夫（Denys Makarov）及同事，在論文中展示了磁驅(qū)動高速軟體機器人的設(shè)計原理、材料和制作工藝，他們在機器人體內(nèi)嵌入微小的磁體，能快速響應(yīng)磁場，使機器人可以根據(jù)它們具體的形狀移動。

據(jù)介紹，這種設(shè)計取得了迄今已報道的軟體機器人最高的比能量密度，其對于低磁場下的高速驅(qū)動很關(guān)鍵。

論文作者表示，未來，這些機器人或可用于生物組織工程，作為更大的機器人系統(tǒng)的組成成分，也可用于研究高速行動生物體的生物力學響應(yīng)。

這種機器人外形如同紙張，可以做到薄如蟬翼。材料內(nèi)部被嵌入了微小的磁體，無需電力驅(qū)動，可以根據(jù)磁場變化進行形狀、動作的變化。

論文通訊作者 Denys Makarov 及其團隊在論文中展示了磁驅(qū)動高速軟體機器人的設(shè)計原理、材料和制作工藝。

他們在機器人體內(nèi)嵌入微小的磁體，能快速響應(yīng)磁場，實現(xiàn)了迄今最高的比能量密度，這對于低磁場下的高速驅(qū)動很關(guān)鍵。

在實驗示例中，重 23mg、厚 200um 的四臂機器人在 3.7mT 磁場作用下漂??；蝠鲼形態(tài)的機器人可以在水中運輸物品，尺寸為 17mmx19mm，厚度 80um；一個六臂機器人可以抓取、運輸和釋放無磁性物體，直徑 20mm 厚度 80um。

一個花形機器人在一只蒼蠅觸發(fā)陷阱后捕捉了它，隨后張開磁驅(qū)動的八臂釋放了它，其直徑 25mm，厚度 200um。

軟體機器人，作為一種模仿生物并能與人安全交互的新型機器人，是近年來機器人學、力學、材料學等多學科交叉領(lǐng)域的研究熱點之一。然而要想實現(xiàn)能媲美生物體運動靈活準確、承受外載高效、適應(yīng)環(huán)境迅速等復(fù)雜特性和功能，軟體機器人在材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還面臨很大挑戰(zhàn)。

由剛、柔結(jié)構(gòu)共同組成的張拉整體結(jié)構(gòu)就是一個新的突破點。然而，如何實現(xiàn)張拉整體結(jié)構(gòu)的快速制造，如何利用張拉整體結(jié)構(gòu)增強軟體機器人機械性能等問題依然有待解決。
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