連蒼蠅拍都拍不死,EPFL 發表迷你軟性機器昆蟲 DEAnsect

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 19 日 15:00 | 分類 尖端科技 , 機器人 Telegram share ! follow us in feedly


大自然是機器人學家靈感的良好來源,但大自然的優雅和能力很少能以任何實際的方式複製,不過,我們離這樣的願景愈來愈近了。近日科學家開發出由軟性材料製成、重量不到 1 公克的微型類昆蟲機器人 DEAnsect,不但行動迅速,且有一定智慧,甚至強壯到足以承受蒼蠅拍重擊。

大多數情況下,像這類微型機器人多半會採折衷式設計。如即使可快速移動,但只能依靠外部動力,抑或雖然有智慧導航,但只能透過遠端控制;再不然,雖然低功耗、高效率,但卻無法快速或智慧地移動。

DEAnsect 是由所謂介電彈性體致動器(Dielectric Elastomer Actuator,DEA)製成,嘗試創造出能將運動、智慧和效率融為一體的機器人(即使每個機器人只有丁點大)。

它用 3 條小腿移動,當電流改變彈性體(這些小腿組成的元素)形狀時,便能讓每條腿都向前移動一點點,進而帶動機器人前進一些。這類移動模式可每秒好幾次,因為速度太快所以肉眼難以察覺,結果在人眼中看到的會是,機器人以每秒 0.3 個體長的速度向前滑行。與蟑螂或蜘蛛相比,這算不了什麼,但與其他自走式小型機器人相比,已經相當不錯了。

(Source:Science Robotics

DEAnsect 所採元件的效率和強固性創下軟性機器人的新紀錄,這使 DEAnsect 的強固程度不但足以搭載一顆電池,還能搭載內建一些電子元件的小板子(相當於自身 190 毫克重量的 5 倍),這使它能支援一些基本邏輯操作。如透過附加微型光學感測器,機器人便能沿著一條黑線移動,而不會在白色表面迷失方向。

機器人還能承受一些虐待,像是蒼蠅拍形式的重擊。遭重擊的機器昆蟲雖然會壓扁並黏在地板上,只要把它刮起來,它會再次快速移動,沒有任何延遲,這全都是夠強固設計的功勞。

雖然像這樣的機器人目前還不能做很多事,但也是充滿前景的成就,並在軟性機器人領域展示許多有趣的前進機制與方式。

DEAnsect 是由洛桑聯邦理工學院(EPFL)軟性轉換器實驗室(Soft Transducers Laboratory)的 Xiaobin Ji、Matthias Imboden 及團隊其他成員共同設計製作。他們也在《科學機器人學》期刊(Science Robotics)發表了此機器人的論文。

(圖片來源:EPFL