中國研究人員近期發佈了一種新一代的三重反應兩棲軟體機器人,旨在適應多樣化的環境。這些機器人模仿了自然界中最具靈活性和適應能力的動物,例如蟻和旋轉甲蟲,以其優秀的靈活性和適應技能著稱。來自廣東工業大學和廣東技術師範學院的團隊於9月29日宣布了這一突破性發展。這些微型機器人未來可能成為災難應對、環境監測和醫療程序中的得力助手,而非笨重的機械裝置。
研究團隊的靈感來源於昆蟲如何持續且協同地解讀周圍環境。他們的目標是創造一種能夠同時感知並反應多種環境信號的軟體機器人。這最終導致開發出一種多層複合薄膜,作為先進的“人造肌肉”。新的設計巧妙地將機器人的不同反應保持分開,解決了過去機器人所面臨的干擾問題。研究人員指出,主要挑戰在於開發一個統一系統,能夠和諧地整合多種環境“感知”,使單一的軟體機器人可以在水域和陸地之間的動態邊界中適應並協調運作。
這種新創造的機器人僅重8毫克。製造過程從一種常見的聚酰亞胺(PI)薄膜開始,經過化學改性,形成一層對溫度和濕度變化高度敏感的聚醯胺酸(PAA)。一層嵌入了釹鐵硼(NdFeB)磁性顆粒的矽膠橡膠層則與PI-PAA薄膜粘合在一起。這種“三層三明治”提供了對溫度、濕度和磁場的強大反應能力。在水面上,該機器人的速度可達到每秒9.6厘米,表現可與實際的旋轉甲蟲相媲美。當受旋轉磁場控制時,這種機器人採用強勁的滾動步態,能夠在各種地形上游刃有餘,包括攀爬坡道和在水與乾地之間轉換。
這些適應性機器人可以被部署在目前對人類或傳統機器人來說過於危險或難以接近的環境中。研究人員描繪了一個未來,這些機器人能夠被用於檢查水下結構、追踪濕地污染,並協助災難救助工作。透過這些機器人的發展,未來或許能夠有效提高在複雜環境中執行任務的能力,從而為人類的生活帶來更大的便利和安全。




