美國：用3D打印開發(fā)微型機(jī)器人

近日，美國斯坦福大學(xué)的研究人員使用3d打印技術(shù)開發(fā)了一個(gè)微型機(jī)器人microtugs，只有彈珠大小，卻是一個(gè)超級(jí)大力士。它可以水平拉動(dòng)比自身重2000倍的物體(21公斤)，或者拖著被100倍于自己體重的物體在玻璃表面上垂直向上。換句話說，這個(gè)小大力士相當(dāng)于“一個(gè)人在沙灘上拖動(dòng)一頭藍(lán)鯨”或者“蜘蛛俠背著一頭大象在爬摩天大樓”。
microtugs是由斯坦福大學(xué)仿生學(xué)與靈巧操縱實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的，他們?cè)谧钕冗M(jìn)機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)上，向大自然獲取靈感。為了讓microtugs能夠拉動(dòng)遠(yuǎn)超自己體重的重物，他們仿效壁虎和螞蟻，給它裝上了粘性腳墊，使它可以爬到任何地方。
與壁虎一樣，機(jī)器人microtugs的底部覆蓋著數(shù)以千計(jì)微小的毛發(fā)狀橡膠“鞋釘”，這些小“鞋釘”能夠彎曲并粘附在任何表面上，形成超強(qiáng)粘力。一旦被鎖定到地面上，microtugs就像是有自帶的馬達(dá)拖著它的負(fù)載(通過纜線和吊鉤)向前行。但粘得那么結(jié)實(shí)，機(jī)器人怎么邁腿啊?這時(shí)只要一個(gè)指令，這些彎曲的“鞋釘”就可變直，機(jī)器人相應(yīng)的腳就可以輕松離開地面了。
那么研究人員為什么要把microtugs做得這么小呢?其實(shí)它只是科學(xué)家們用來展示概念用的，真正開發(fā)的微型機(jī)器人比這還要小一百倍。真正的microtugs只有20毫克重，卻能背著500毫克的載荷，它是如此微小，只有在顯微鏡下才能組裝。其他的microtugs重量從9克到20克不等，差不多相當(dāng)于一只體型稍大的蟲子。
值得注意的是，microtugs的零部件都是3d打印出來的，3d打印使得研究人員可以很方便地精確放大或縮小尺寸。而且也很經(jīng)濟(jì)，每個(gè)機(jī)器人的制造成本只有20美元。
或許讓這些小大力士在桌面上表演拖動(dòng)一個(gè)咖啡杯并不那么令人印象深刻，但研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，他們的microtugs很容易就能變得更大更強(qiáng)——只需讓3d打印機(jī)把部件打印得更大就行了。
microtugs可以在工廠或建筑工地上使用，而且還可以多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，在一些艱險(xiǎn)的地方移動(dòng)對(duì)象，比如在倒塌的礦山和房屋內(nèi)營救幸存者。美國五角大樓的darpa研究單位甚至已經(jīng)開始開發(fā)一種類似的技術(shù)，能夠讓士兵像蜘蛛俠那樣爬上直立的高大墻壁。


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