<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1675064515760/1675064515760.jpg" width="808" height="539" />伊利諾伊州香檳市&mdash;&mdash;研究人員在開發(fā)昆蟲大小的跳躍機器人方面取得了重大飛躍，這些機器人能夠在機械、農(nóng)業(yè)和搜救環(huán)境中常見的狹小空間內(nèi)執(zhí)行任務(wù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>由機械科學(xué)與工程學(xué)教授 Sameh Tawfick 領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究展示了一系列響尾蛇大小的機器人，它們小到可以適應(yīng)狹小的空間，強大到足以越過障礙物，速度快到足以與昆蟲的快速逃生時間相媲美。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究結(jié)果發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校和普林斯頓大學(xué)的研究人員在過去十年中研究了響尾蛇的解剖學(xué)、力學(xué)和進化。2020 年的一項研究發(fā)現(xiàn)，響鈴甲蟲胸腔內(nèi)盤繞的肌肉的快速屈曲&mdash;&mdash;彈性能量的快速釋放&mdash;&mdash;被觸發(fā)，使它們能夠在空氣中推動自己的身體長度的許多倍，作為一種在翻倒時恢復(fù)原狀的方法 他們的背影。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Tawfick 說：&ldquo;小型機器人技術(shù)面臨的一大挑戰(zhàn)是找到一種體積小但功能強大的設(shè)計，可以繞過障礙物或快速逃離危險環(huán)境。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在這項新研究中，Tawfick 和他的團隊使用了微型盤繞式執(zhí)行器&mdash;&mdash;類似于動物的肌肉&mdash;&mdash;拉動梁形機構(gòu)，使其緩慢彎曲并儲存彈性能量，直到它自發(fā)釋放和放大，從而推動機器人向上移動。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這個過程稱為動態(tài)屈曲級聯(lián)，與點擊甲蟲的解剖結(jié)構(gòu)相比很簡單。&rdquo;Tawfick 說。 &ldquo;然而，在這種情況下，簡單是好的，因為它允許我們以這種小規(guī)模工作和制造零件。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在生物進化和數(shù)學(xué)模型的指導(dǎo)下，該團隊構(gòu)建并測試了四種設(shè)備變體，著陸了兩種無需人工干預(yù)即可成功跳躍的配置。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Tawfick 說：&ldquo;展望未來，對于下一代這些機器人的確切設(shè)計，我們沒有固定的方法，但這項研究為這項技術(shù)的進化埋下了種子&mdash;&mdash;一個類似于生物進化的過程。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該團隊設(shè)想這些機器人可以進入狹窄空間，以幫助對渦輪機和噴氣發(fā)動機等大型機器進行維護，例如，通過拍照來識別問題。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們還想象昆蟲規(guī)模的機器人在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中很有用。&rdquo;Tawfick 說。 &ldquo;科學(xué)家和農(nóng)民目前使用無人機和漫游車來監(jiān)測農(nóng)作物，但有時研究人員需要一個傳感器來觸摸植物或拍攝非常小尺度特征的照片。 昆蟲級機器人可以做到這一點。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>英國伯明翰大學(xué)研究人員； 牛津大學(xué); 德克薩斯大學(xué)達拉斯分校也參與了這項研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>國防高級研究計劃局、北美豐田研究所、國家科學(xué)基金會和皇家學(xué)會支持這項研究。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>