清华伯克利造出踩不死机械小强：会跑会跳，载重100万倍！

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  新智元报道  

来源：berkeley

编辑：大明，元子

【新智元导读】UC Berkeley的研究人员7月31日在Science Robotics发布了一款蟑螂风格的机器人，它就像打不死的小强一样，行动迅速，质量不到1/10克，但可承受60公斤的重量，是其自重的100万倍。第一作者 Yichuan Wu，是通过清华-伯克利深圳研究院选拔到UC Berkeley的研究生。

一台只有昆虫大小的新型机器人正在快速移动，速度堪比蟑螂，负重可达一个人的重量（加州大学伯克利分校 Stephen McNally）。

 

如果看到一个狡猾的虫子让你感到不安，你可能想要把目光移开 - 加州大学伯克利分校的研究人员创造的一种新的昆虫大小的机器人，几乎可以以蟑螂的速度匆匆穿过地板。

 

而且它几乎和蟑螂一样耐寒。尝试将这个机器人压在你的脚下，而且根本踩不死

 

“这个特别小的机器人非常脆弱。如果你踩到它们，你几乎要摧毁机器人，“加州大学伯克利分校机械工程教授，一项描述机器人的新研究的高级作者林伟伟说。“我们发现，如果我们对机器人施加重量，它或多或少都会起作用。”

 

像这样的小型机器人在搜索和救援任务中可能是有利的，狗或人无法适应的地方，或者可能对他们来说太危险的地方，该论文的第一作者吴义川说。他通过清华 - 伯克利深圳研究院的合作伙伴关系完成了加州大学伯克利分校机械工程研究生的工作。

 

“例如，如果发生地震，大型机器或大型犬很难在碎片下找到生命，这就是为什么我们需要一个灵活而坚固的小型机器人，”吴说，现为中国电子科技大学助理教授。

 

该研究于今天（7月31日星期三）刊登在Science Robotics期刊上。踩不死的小强。

 

机 器人由分层材料制成，在施加交流电压时弯曲和伸直，使其以“跳跃”运动向前弹。 （加州大学伯克利分校摄影： Stephen McNally）

 

该机器人大约是一张大邮票的大小，由一块称为聚偏二氟乙烯或PVDF的压电材料薄片制成。压电材料是独特的，因为向它们施加电压导致材料膨胀或收缩。

 

研究人员将PVDF涂在一层弹性聚合物上，使整个片材弯曲，而不是伸展或收缩。然后，他们增加了一条前腿，以便当材料在电场下弯曲和伸直时，振动以“跳跃”运动推动装置向前。

 

由此产生的机器人可能很容易看，但它具有一些非凡的能力。它可以以每秒20个体长的速度沿着地面航行，速度可与蟑螂相当，据报道是昆虫级机器人中最快的速度。它可以穿过管子，爬上小斜坡并承载小负荷，例如花生。

 

也许最令人印象深刻的是，重量不到十分之一克的机器人可以承受大约60公斤的重量 - 大约相当于普通人的重量 - 大约是机器人重量的100万倍。

 

“人们可能已经体验到了这一点，如果你踩到蟑螂，你可能需要稍微研磨一下，否则蟑螂可能仍然存活并逃跑，”林说。“有人踩着我们的机器人正在施加一个非常大的重量，但[机器人]仍然有效，它仍然起作用。所以，就那个特殊意义而言，它与蟑螂非常相似。“

 

机器人目前被“束缚”到细线上，该细线承载驱动振荡的电压。该团队正在尝试添加电池，以便机器人可以独立漫游。他们还在努力添加气体传感器，并正在改进机器人的设计，以便它可以绕障碍物转向。

 

该论文的共同作者包括Justin K. Yim，邵志春，齐明经，钟俊文，罗子豪，罗纳德S. Fearing和加州大学伯克利分校的Robert J. Full，北京航空航天大学的肖晓燕，张敏，张敏和小浩清华大学王。

 

注：这项工作部分得到了伯克利传感器和执行器中心的支持，该中心是一个产业大学合作研究中心。

参考链接：

https://news.berkeley.edu/2019/07/31/you-cant-squash-this-roach-inspired-robot/