想象一下，成群的機(jī)器人昆蟲(chóng)在執(zhí)行各種任務(wù)時(shí)在我們周?chē)苿?dòng)。這聽(tīng)起來(lái)像科幻小說(shuō)，但實(shí)際上比您想象的更合理。

EPFL工程學(xué)院的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種柔軟的機(jī)械昆蟲(chóng)，該人工昆蟲(chóng)以每秒3 cm的速度推進(jìn)。

該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了該軟件機(jī)器人的兩個(gè)版本，稱為DEAnsect。第一個(gè)使用超細(xì)線束縛，非常堅(jiān)固。它可以折疊，用蒼蠅拍擊打或用鞋子壓扁，而不會(huì)影響其移動(dòng)能力。第二個(gè)是不受束縛的模型，完全無(wú)線和自主，重量不到1克，電池和所有電子組件背在背上。這種智能昆蟲(chóng)配備了用于大腦和眼睛的光電二極管的微控制器，使其能夠識(shí)別黑白圖案，從而使DEAnsect能夠跟隨地面上繪制的任何線條。

DEAnsect是由EPFL的軟換能器實(shí)驗(yàn)室(LMTS)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)與法國(guó)法國(guó)塞爾吉-蓬圖瓦茲大學(xué)的集成執(zhí)行器實(shí)驗(yàn)室(LAI)及其同事共同開(kāi)發(fā)的。該研究發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》上。

振動(dòng)推進(jìn)

DEAnsect配備了介電彈性體致動(dòng)器(DEAs)，一種稀薄的人造肌肉，可通過(guò)振動(dòng)推動(dòng)其前進(jìn)。這些DEA是昆蟲(chóng)如此輕便快速的主要原因。它們還使它能夠在不同類型的地形上移動(dòng)，包括起伏的表面。

人造肌肉由夾在兩個(gè)軟電極之間的彈性體膜組成。當(dāng)施加電壓時(shí)，電極相互吸引，壓縮膜，當(dāng)電壓關(guān)閉時(shí)，膜恢復(fù)其初始形狀。昆蟲(chóng)的三只腳都裝有這種肌肉。通過(guò)快速打開(kāi)和關(guān)閉電壓(每秒超過(guò)400次)來(lái)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。

該團(tuán)隊(duì)使用納米制造技術(shù)，通過(guò)減小彈性體膜的厚度并開(kāi)發(fā)出只有幾個(gè)分子厚的柔軟，高導(dǎo)電性的電極，使人造肌肉能夠在相對(duì)較低的電壓下工作。這種巧妙的設(shè)計(jì)使研究人員可以大大減小電源的尺寸。LMTS主管赫伯特·希亞(Herbert Shea)解釋說(shuō)：“ DEA通常在幾千伏的電壓下工作，這需要一個(gè)大型的電源裝置。“我們的設(shè)計(jì)使重量?jī)H為0.2克的機(jī)器人能夠?qū)⑵湫枰乃袞|西背在背上。”“這項(xiàng)技術(shù)為在機(jī)器人技術(shù)中廣泛使用DEA，為智能昆蟲(chóng)昆蟲(chóng)群，進(jìn)行檢查或遠(yuǎn)程維修，甚至通過(guò)派遣機(jī)器人居住在昆蟲(chóng)群落中而加深了解提供了新的可能性。

Shea說(shuō)：“我們目前正在與斯坦福大學(xué)合作開(kāi)發(fā)不受限制的，完全軟的版本。”“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們計(jì)劃為昆蟲(chóng)安裝新的傳感器和發(fā)射器，使它們可以彼此直接通信。”