来源:科技日报
受蝠鲼生物力学的启发,研究人员开发了一种节能的软体机器人——“蝴蝶机器人”。图片来源:北卡罗来纳州立大学
(资料图)
科技日报实习记者 张佳欣
据最新一期《科学进展》杂志,美国北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出了一种节能的软体机器人,它的游泳速度比以前的游泳软体机器人快4倍以上。这些机器人被称为“蝴蝶机器人”,因为它们的游泳动作类似于人类蝶泳时手臂的动作。
研究人员表示:“到目前为止,游泳软体机器人的游泳速度还不能超过每秒一个身体长度,但海洋动物,如蝠鲼,能够游得更快、更有效率。”
受蝠鲼生物力学启发,研究人员开发了两种类型的蝴蝶机器人。其中一个是专门为速度而打造的,平均速度能达到每秒3.74个身体长度。另一个被设计成机动性很强,能够向右或向左急转弯,这种机动原型机器人速度能达到每秒1.7个身体长度。
研究人员表示,可以用“斯特劳哈尔数”评估飞行和游泳动物的能量效率。当动物在游泳或飞行时,斯特劳哈尔指数在0.2到0.4之间时,就会出现推进效率的峰值。此次,两个蝴蝶机器人的指数都在这个范围内。
蝴蝶机器人的游泳力来自它们的翅膀,它们的翅膀是“双稳态”的,这意味着翅膀有两种稳定的状态。机翼类似于卡扣式发夹。在施加一定的能量使其弯曲之前,发夹是稳定的。当能量达到临界点时,发夹就会折成不同的形状,这也是稳定的。
在蝴蝶机器人中,以发夹为灵感的双稳态翅膀附着在柔软的硅胶身体上。使用者通过将空气泵入软体内部的腔室来控制机翼两种稳定状态之间的切换。当这些腔室充气和放气时,身体会上下弯曲,迫使翅膀与其一起来回折翅。
速度更快的蝴蝶机器人只有一个“驱动单元”,它控制着两个翅膀。这使得它非常快,但很难左转或右转;而机动蝴蝶机器人基本上有两个驱动单元,它们并排连接。这种设计允许用户操纵两侧的机翼,或者只“拍打”一个机翼,这使它能够急转弯。
总编辑圈点
蝶泳软体机器人的秘密在于翅膀,这种“双稳态”的结构灵感,来自于女生的发卡。发卡和运动,看似毫无关系,但是科研人员敏锐地发现,发卡的开合,其实就是两种不同状态的转化。在本文介绍的软体机器人中,硅胶身体膨胀和收缩时,翅膀也会随之摆动。他们开发出了两款机器人,一款速度更快,一款更为灵活,不过相比传统机器人,它俩速度都很有优势,可以适应不同的需要。研究人员表示,这种软体机器人或许可以用于海面油污清理和富营养化治理。
关键词:
四喜丸子是哪个地方的菜?四喜丸子怎么做?
随着社会越来越发达,大家都选择在网络上汲取相关知识内容,比如四喜丸子是哪个地方的菜(四喜丸子这道年夜饭必备菜),为了更好的解答大...
玩DNF出现蓝屏怎么解决? 出现蓝屏原因及解决方法
相信很多人都喜欢玩游戏,而DNF作为一款运行11年的网络游戏,深受游戏玩家的喜爱。不过有用户就说,在玩DNF的时候,有时候会出现电脑蓝屏现
Win7系统快播不能播放提示该网站不可点播的三种解决方法
相信大家对快播播放器很熟悉吧,很多人都有在使用它。根据相关法律法规和政策,有的电影在快播播放器里面播放不了的。最近,Win7系统的用户
adsl密码查看器怎么用?adsl密码查看器有什么作用?
adsl密码查看器是一款操作简单的宽带密码查看软件,它可以帮助你在使用上网账号后运行软件得到之前的账号密码,有了它就可以更加放心,不用
电脑桌面图标怎么去掉阴影?图标有蓝色阴影怎么去掉图文教程
想要知道电脑桌面图标怎么去掉阴影吗?那你一定不能错过由小编编辑的这篇的图文教程,实用才是检验一切的真理,心动了吗?那就跟着小编这...
关于我们 加入我们 联系我们 商务合作 粤ICP备18023326号-32
中国创氪网 www.chuanganwang.cn 版权所有
投稿投诉联系邮箱:85 572 98@qq.com