近日,研究人員設(shè)計(jì)并制造出一種微型機(jī)器人,它不僅能在水面行走,還能像水黽一樣在水面任意跳躍。水黽科昆蟲十分輕盈,可以在水面上高高跳起,它們利用尤為多毛的腳在水面上劃行前進(jìn)。
此前,工程師已經(jīng)設(shè)計(jì)出仿水黽機(jī)器人,它們可以在水面行走,但卻從不能復(fù)制昆蟲跳躍和逃脫的能力。研究人員近日在《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版報(bào)告說(shuō),這款新的蟲型機(jī)器人大概有水黽的兩倍大小,重量?jī)H為68毫克,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水面張力對(duì)同等面積物體的承重。
正如它所模仿的昆蟲那樣,這個(gè)機(jī)器人無(wú)論在固體表面還是水面上均使用四條腿驅(qū)動(dòng)跳躍,但它使用的是存儲(chǔ)在一個(gè)裝有彈簧的裝置里的能量——該裝置模仿了跳蚤跳躍時(shí)的腿部動(dòng)作。研究人員微調(diào)了這個(gè)由熱能激活的彈簧,以便其能以一個(gè)正好不會(huì)刺穿水面的速度向內(nèi)和向下拉動(dòng)蟲型機(jī)器人柔韌的、頂端彎曲的腿部,并最終實(shí)現(xiàn)成功跳躍,而不是“手舞足蹈”跌入水中。
機(jī)器人的腿部和腳上覆蓋著一種超級(jí)防水涂層,它可以幫助減少水對(duì)機(jī)器人起跳上升的阻力。研究人員指出,盡管機(jī)器人的身體停留在水面僅1厘米處,且腿只有5厘米長(zhǎng),但它的跳躍高度可以超過(guò)14厘米。在跳躍測(cè)試中,機(jī)器人的瞬時(shí)重力加速度達(dá)到了13.8g (g為重力加速度單位,1g約等于每平方秒9.8米),這相當(dāng)于宇宙飛船上的宇航員被推送入軌道時(shí)所承受的重力加速度的3倍多。新研究結(jié)果或可幫助工程師設(shè)計(jì)出可成群用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、搜索和救援行動(dòng),或是對(duì)敵暗中監(jiān)控的蟲型機(jī)器人?! ?/p>