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研究人员创建了不使用电子组件的软机器人系统

大学仕 2020-12-23 15:55

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最近，研究人员创建了一个小型机器人系统，该系统可以在水下运行，可以在不使用电子设备的情况下使用光和外部磁场进行控制。无电子机器人可提供哪些优势，这种微型机器人有什么功能，以及将来如何使用这种设计？

什么是软机器人？

当最常使用“机器人”一词时，通常在工厂车间找到。当前使用的几乎所有机器人系统都是围绕有脊的机械零件构建的，这些机械零件通过电动机连接在一起以提供运动。机械手是最常见的机器人系统之一，它们为工业场所提供了一系列功能：焊接，探测和对象操纵。还存在其他机器人系统，例如三角机器人，连接到平台的蜘蛛状臂，非常适合在传送带上进行快速拾取操作。

然而，一个新兴的领域称为“软机器人”，可能会改变人们对机器人的总体看法。软机器人技术是利用软质和顺应性材料的机器人技术，从而使机器人具有延展性，柔韧性。软机器人可以包括专用的空气抓取器，允许机械手抓住多种类型的物体，而无需复杂的反馈系统来控制抓地力。

软机器人有什么优势？

与传统机器人相比，软机器人具有一些优势，但是它们的早期开发意味着这些机器人还没有从任何实际意义上进行部署。最早的软机器人和脊线机器人相比，它们本质上是有机的，因此可以更好地适应环境。例如，它们的柔软特性使他们无需精确的强度控制即可处理物体（使用大致相似的控制系统，柔软的抓手可以轻松地拾取鸡蛋和杯子）。

软机器人还具有模仿生物体中运动的能力。例如，柔软的机器人毛毛虫可以复制毛毛虫的运动，从而使毛毛虫可以轻松地在不平坦的表面上导航。软机器人可以复制的其他生物包括昆虫，鱼类和鸟类。

研究人员开发出一种四腿水下软机器人，西北大学的研究人员创造了一种可在水下操作的四足软机器人，可以执行不同类型的动作和技巧，并且可以移动。最初，我以为研究人员创建了四个不同的机器人，这些机器人都已预先配置为执行特定的动作，而这些动作可能会让人难以置信，或者该机器人花了很长时间才能改变形状，但是单个机器人的录像显示说明它的功能很重要。

软机器人系统不利用电子，机械或液压来移动，而是利用磁场和光。该机器人使用具有铁磁性纳米线的水凝胶制成，并且在暴露于光线时会改变形状。此外，当暴露于外部旋转磁场时，纳米线中的涡流使材料承受可操纵的力。

展示其功能，研究人员能够显示该系统以实际速度行走，滚动和运输货物。该系统还能够在水下或狭窄的狭小空间中操作，这证明了其在恶劣环境中的工作能力。但是，需要光和磁影响的机器人系统的实用性并不完全好，但是研究人员执行许多不同技巧的能力表明，这是迄今为止最实用的。

（文章来源于贤集网）

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