一款由微型爆炸驱动的昆虫大小的机器人可以爬行、跳跃并携带自身重量数倍的负载。
这款机器人由纽约州伊萨卡康奈尔大学的材料工程师罗伯特·谢泼德、他的博士生卡梅隆·奥宾及其同事开发，由微型执行器驱动。“执行器看起来有点像鼓。它是一个空心圆柱体，顶部覆盖着弹性硅橡胶，”奥宾说。
研究人员使用四个执行器来驱动机器人的脚。为了使机器人跳跃或爬行，甲烷和氧气流被送入每个脚，并通过电池的电力点燃。气体之间形成的反应产生水和二氧化碳，以小爆炸的形式释放能量，导致橡胶层变形。“这就像一个活塞，”奥宾说。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
谢泼德说，微小的爆炸发生得非常快，以至于没有火焰燃烧或损坏橡胶。但它们提供了相当大的推进力：机器人可以跳到 56 厘米的高度，并携带自身重量 22 倍的负载。
伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的材料科学家瑞安·特鲁比说：“这个团队将化学动力驱动应用于令人印象深刻的机器人长度尺度，同时也展示了昆虫级机器令人印象深刻的能力。”
小型、轻便、但坚固且能够覆盖大距离的机器人有一天可以用于环境监测或搜索和救援应用。奥宾和谢泼德制造的机器人（在 9 月 14 日发表在《科学》杂志上的一篇论文中描述）将需要进一步开发才能在现场使用。特鲁比说，目前，它必须拴在一个包含气体供应和电池的面板上，这是一个限制，提出了挑战。“设计在不受束缚的机器人上燃烧燃料的方法并非易事，”他说。“这是下一个要解决的重大障碍。”
本文经许可转载，并于 2023 年 9 月 14 日首次发布。