超越电池科学家制造出甲醇动力的甲虫机器人段千寻

超越电池：科学家制造出甲醇动力的甲虫机器人

长期以来，科学家一直在设想制造微型机器人，该机器人能够在人类无法接近或过于危险的环境中导航，但要实现保持动力和移动的方法是不可能的。

南加州大学的一个团队现在已经取得了突破，它制造了一个88毫克的“ RoBeetle”，该RoBeetle使用甲醇运行，并使用人造肌肉系统在其背部爬行，爬升和承载负载长达两个小时。

它的发明者杨秀峰告诉法新社，它只有15毫米长，使其成为“有史以来最轻，最小的自主机器人之一”

在周三描述科学机器人工作的论文的主要作者杨说：“我们想创造一种重量和大小都可与真正昆虫相媲美的机器人。”

问题在于，大多数机器人都需要体积庞大且需要电力的电动机，这反过来又需要电池。

小组使用的最小的电池重量是老虎甲虫的10到20倍，这是一只50毫克的昆虫作为参考点。

为了克服这个问题，Yang和他的同事设计了一种基于液体燃料的人造肌肉系统，在这种情况下，甲醇的能量存储量是相同质量电池的10倍。

带说明性和字幕的视频，描述了本研究的主要概念和结果。“肌肉”由镍钛合金线制成，与大多数会膨胀的金属不同，镍钛合金线在受热时会收缩。

焊丝涂有铂粉，铂粉充当甲醇蒸气燃烧的催化剂。

当RoBeetle油箱中的蒸气在铂金粉末上燃烧时，金属丝收缩，并且一系列微型阀关闭以停止更多燃烧。

承载不同重量的RoBeetle的视频。然后，金属丝冷却并膨胀，再次打开阀门，过程重复进行直到所有的燃料用完。

膨胀和收缩的人造肌肉通过传动机构连接到RoBeetles的前腿，从而使其爬行。

该团队在由光滑的材料和粗糙的材料制成的各种平坦和倾斜表面上测试了他们的机器人。

爬行在平面上的RoBeetle的录影户外。杨说，RoBeetle可以承受高达自身重量2.6倍的负载，并在满满的水箱上运行两个小时。

相比之下，“最小的电池供电爬行机器人重1克，运行约12分钟。”

RoBeetle在不同粗糙度和纹理的表面上爬行的视频。未来，微型机器人可能会用于各种应用，例如基础设施检查或自然灾害后的搜救任务。

他们还可以协助完成人工授粉或环境监测等任务。

使用不同功率和驱动策略的各种不受限制的微型机器人和受生物启发的软机器人的比较。

麻省理工学院和哈佛大学的机器人学家Ryan Truby和Li Shuguang Li在随附的评论中写道，RoBeetle是“令人兴奋的微型机器人学的里程碑”，但是他补充说，还有改进的机会。

例如，机器人被限制为连续向前运动，而将电子设备排除在方程之外会降低其执行复杂任务的能力。

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