昆蟲(chóng)大小的機(jī)器人可能具有許多有用的應(yīng)用程序，例如，協(xié)助搜索和救援(SAR)任務(wù)，簡(jiǎn)化基礎(chǔ)設(shè)施的檢查并加速農(nóng)業(yè)過(guò)程。盡管它們具有尺寸方面的優(yōu)勢(shì)，但這些機(jī)器人可能很難制造，因?yàn)樗鼈兊闹圃焐婕敖M裝幾個(gè)微小的組件。

為了克服這些限制，華盛頓大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)建了RoboFly，這是一種74毫克的撲翼機(jī)器人，可以在空中，地面和水面上移動(dòng)。該新型機(jī)器人在arXiv上預(yù)先發(fā)表的一篇論文中介紹，使用的組件數(shù)量少于通常用于構(gòu)造昆蟲(chóng)大小的機(jī)器人的組件，從而大大簡(jiǎn)化了其制造過(guò)程。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一Yogesh Chukewad對(duì)TechXplore說(shuō)：“ RoboFly是一種受飛行昆蟲(chóng)啟發(fā)的撲翼微型機(jī)器人。”“這些昆蟲(chóng)可以飛行，行走，其中一些還可以在水面上掠過(guò)。我們的研究目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種機(jī)器人，該機(jī)器人可以通過(guò)執(zhí)行多種模式的運(yùn)動(dòng)來(lái)模仿其生物學(xué)對(duì)應(yīng)物，包括空中，地面和水上運(yùn)動(dòng)表面運(yùn)動(dòng)。”

Chukewad和他的同事創(chuàng)造的微型機(jī)器人是RoboBee的改型，RoboBee是一種飛行的微型機(jī)器人原型，該研究的資深作者，首席研究員索耶·富勒(Sawyer Fuller)在他開(kāi)始在華盛頓大學(xué)工作之前曾在哈佛大學(xué)開(kāi)發(fā)過(guò)。RoboFly的一個(gè)關(guān)鍵改進(jìn)是它具有更少的組件，因?yàn)檠芯咳藛T發(fā)現(xiàn)組裝太多的零件會(huì)使它的制造過(guò)于復(fù)雜。

Chukewad解釋說(shuō)：“ RoboBee的設(shè)計(jì)方法使它的制造非常困難。”“目前，大多數(shù)昆蟲(chóng)大小的機(jī)器人都是在顯微鏡下建造的，需要手工仔細(xì)組裝，因?yàn)樗鼈冇性S多單獨(dú)的微觀部分。如果您在繁忙的實(shí)驗(yàn)室中不小心掉了芝麻大小的一部分，就永遠(yuǎn)不會(huì)再見(jiàn)!”

為了簡(jiǎn)化RoboFly的制造，研究人員創(chuàng)建了一個(gè)新設(shè)計(jì)，該機(jī)器人的底盤(pán)由一張折疊的層壓板組成。因此，無(wú)需組裝許多微觀零件就可以制造機(jī)器人。底盤(pán)也較低，因此更接近地面，從而實(shí)現(xiàn)了三種不同類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)。

Chukewad說(shuō)：“ RoboFly利用壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)拍打翼像一些昆蟲(chóng)一樣飛行和盤(pán)旋。”“它也可以通過(guò)使用同一組拍打的機(jī)翼在地面上移動(dòng)和轉(zhuǎn)向。由于其輕巧的特性，如果用一組三個(gè)腳狀附件進(jìn)行改裝，它可以降落在水面上。一旦降落， ，然后機(jī)器人可以使用與在地面上移動(dòng)相同的原理在水上移動(dòng)和轉(zhuǎn)向。”

它可以在水上飛行，行走和漂移，這一事實(shí)使RoboFly獨(dú)樹(shù)一幟，使其與其他昆蟲(chóng)大小的機(jī)器人區(qū)分開(kāi)來(lái)。機(jī)器人可以比現(xiàn)有機(jī)器人更有效地避開(kāi)障礙物，因?yàn)樗梢院?jiǎn)單地切換到不同的運(yùn)動(dòng)模式(例如，如果檢測(cè)到地面障礙物，則可以在水上飛行或移動(dòng))。

如果將其商業(yè)化，RoboFly可能具有多種潛在用途，例如，幫助人類(lèi)用戶(hù)檢測(cè)氣體泄漏或協(xié)助志愿者執(zhí)行搜索和救援任務(wù)。它也可以大量部署在水面上，以尋找污染物或潛在危險(xiǎn)流體(例如飛機(jī)災(zāi)難產(chǎn)生的燃料)泄漏。

Chukewad說(shuō)：“現(xiàn)在我們確定RoboFly可以執(zhí)行多模式運(yùn)動(dòng)，我們的下一個(gè)目標(biāo)是將其用作更好地了解其生物學(xué)對(duì)應(yīng)物行為的工具。”