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2017-04-12 21:15 |
浙大開發(fā)出可在水中快速移動(dòng)的軟體電子魚
為了讓機(jī)器人表現(xiàn)的越來越好，機(jī)器人專家們正在為其打造靈活的身體。事實(shí)上，軟體機(jī)器人有很多優(yōu)勢：一方面，軟體機(jī)器人能夠在現(xiàn)有合規(guī)條件下更安全的工作，防止造成不必要的傷害；另一方面，機(jī)器人也能夠做出更多獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)方式。但對(duì)于軟體機(jī)器人來說，最大的問題是在供電或移動(dòng)時(shí)，必須做出一些妥協(xié)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)備組件并不夠“軟”，比如電池和執(zhí)行器。 T4[/_; 1g
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但是在過去的一周左右時(shí)間，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)發(fā)明除了兩種有效提升軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的新方法，一種是利用外部磁場，另一種則是利用電場為撲翼提供能量支持。 cL~Y QJYp
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浙江大學(xué)發(fā)明了軟體機(jī)器人能夠由柔軟的撲翼推動(dòng)，這些撲翼是有彈性電介質(zhì)制成的，當(dāng)它們被施加電壓時(shí)，就會(huì)彎曲。介電彈性體的響應(yīng)非�？欤疫\(yùn)動(dòng)幅度也相對(duì)較大，不過它們需要非常高的電壓（大約 10 千伏特）才能有效運(yùn)轉(zhuǎn)。一般來說，介電彈性體會(huì)被覆蓋在絕緣層中，但是這種機(jī)器人可以在水下工作，所以研究人員能夠?qū)⑺薪^緣層都浸沒在水下，依靠水作為電極和電廠。 ;P/ 4.|<
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當(dāng)然，這個(gè)軟體機(jī)器人設(shè)計(jì)還有其他幾個(gè)原因值得注意。首先，它幾乎是完全透明的，身體、翅翼、尾巴和彈性體肌肉都是完全透視。所以，當(dāng)你添加不受限制操作時(shí)所需要的電子元件和電池時(shí)，運(yùn)動(dòng)效果可能會(huì)不太盡如人意，但事實(shí)上，這個(gè)軟體機(jī)器人體內(nèi)可以自身包含所有可支持其運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，包括一個(gè) 450-mAh、3.7 伏的電池，能夠確保它以每秒 1.1 里面的速度在水中游動(dòng) 3 小時(shí) 15 分鐘。不僅如此，這個(gè)軟體機(jī)器人身上甚至還可以搭載一個(gè)微型攝像頭，其最高運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到每秒 6.4 厘米，而且能夠在高于冰點(diǎn)低于 75 攝氏度的水中毫無壓力地暢游。 n1:q:qMR1
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這個(gè)機(jī)器人的整體功率消耗，大致和一條虹鱒魚相當(dāng)，因?yàn)橐粭l長約 25 厘米的虹鱒魚如果以每秒 10 厘米的速度游動(dòng)，需要消耗 0.03 瓦特的能量。當(dāng)然，真正的虹鱒魚游動(dòng)的速度更快，但對(duì)于機(jī)器人而言，相對(duì)生物學(xué)效率顯然要高得多。現(xiàn)階段，研究人員還不知道這種機(jī)器人能夠有哪些具體的實(shí)際應(yīng)用，所以目前它應(yīng)該還是一種原理性的概念技術(shù)，或許在下一代機(jī)器人身上能夠看到更多實(shí)際應(yīng)用。
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