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在測試過程中,,該軟體機器人達(dá)到了每秒70倍體長的奔跑速度,,該結(jié)果是令人驚奇的,因為即使是獵豹(地球上奔跑速度最快的陸地動物)也只能達(dá)到每秒23倍體長的速度,!6 x! k& r* A8 E! v. S9 q( V4 e5 C. d `
3 ?' M7 d/ B, ^7 j( a j 據(jù)報道,,目前,奧地利約翰內(nèi)斯·開普勒大學(xué)科學(xué)家最新研制出能夠高速奔跑,、游泳和跳躍的可操控軟體機器人,,在測試過程中,機器人達(dá)到了每秒70倍體長的奔跑速度,,該結(jié)果是令人驚奇的,,因為即使是獵豹(地球上奔跑速度最快的陸地動物)也只能達(dá)到每秒23倍體長的速度!
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- n" D2 b! J. z- V' a 堪比機器人“小獵豹”
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盡管它們可能是地球上速度最快的軟體機器人,,但人們不要期望它們達(dá)到絕對速度記錄,,因為該機器人的身體僅有毫米等級大小。軟體機器人不同于工廠,、餐館和科學(xué)展覽中看到的傳統(tǒng)機器人,前者是由聚合物和形狀記憶合金(這些合金會隨溫度變化而改變形狀)等柔性材料制成,,柔軟的材料會使機器人的功能類似于生物體或者活體組織,,相比之下,,傳統(tǒng)機器人則是由塑料、鋁和金屬等剛性材料制成,。- S6 L% Y) L" i- M0 ^/ g7 T# t6 Z
7 G: v+ O1 i$ T& n4 ]+ ^! Q; D3 f 長期以來,,科學(xué)家們一直試圖創(chuàng)造出速度足夠快的軟體機器人,以便在其他機器無法工作的極端環(huán)境中運行,,它們可以在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,,例如:超速機器人可能會取代結(jié)腸鏡檢查等侵入性方法,醫(yī)生可以使用超速軟體機器人檢查任何傳統(tǒng)診斷機器人難以檢查的身體器官(例如胃)是否異常,。
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1 ^! }4 |3 l) c) J6 U9 K4 S6 c 超速機器人9 J% Y9 ]1 D/ A5 p4 w
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這種超速機器人是使用一種叫做galinstan的液態(tài)金屬合金制成,,它由錫、鎵和銦元素組成,,通常galinstan不用于制造軟體機器人,,軟體機器人一般采用硅基彈性材料制造。該研究報告第一作者,、約翰內(nèi)斯·開普勒大學(xué)軟物質(zhì)物理學(xué)家毛國勇(音譯)博士說:“這種材料最重要的特性是它在室溫下是液態(tài),,同時也具有高導(dǎo)電性,這將有助于制造柔軟,、可變形的線圈結(jié)構(gòu),。”
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研究人員使用液態(tài)金屬3D打印技術(shù)制造galinstan線圈,,這些3D打印線圈被嵌入彈性外殼中,,使用一個驅(qū)動器控制它們的形狀,這就產(chǎn)生了一個能夠提供快速驅(qū)動和推進(jìn)的線圈狀軟體電磁機器人(SEMR),,研究人員依據(jù)機器人移動的基底配備了L形或鋸齒形“腳”,。+ R- v( A% `* t3 A5 z% a& o" i; f
: w$ s* w0 z [( A( ] 軟體電磁機器人采用鋰聚合物電池提供動力,其超快運動由電磁執(zhí)行器(將電能轉(zhuǎn)化為機械能的組件)驅(qū)動,,執(zhí)行器是磁響應(yīng)元件,,因此快速移動的機器人可以很容易地使用靜態(tài)磁場進(jìn)行控制。在測試過程中,,這種栓系機器人在飛機上移動速度為每秒35倍體長,,在三維折疊物體表面上的移動速度為每秒70倍體長,此外,,在水下測試中,,它們的游泳速度為每秒4.8倍體長。毛國勇指出,,我們認(rèn)為這是機器人領(lǐng)域一項頗有前景的新技術(shù),,未來具有很大潛力,我們無法找到任何類似的技術(shù),利用一種柔軟的功能材料,,就能在非常高的速度下完成許多任務(wù),。1 g% z5 s3 c5 Y+ o: e- t
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超速機器人的未來
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. @9 M2 d( E2 z7 C3 n$ T5 ] 同時,研究人員還對無栓系軟體機器人原型進(jìn)行了速度測試,,結(jié)果顯示它們的游泳速度是每秒1.8倍體長,,陸地最大移動速度是每秒2.1倍體長,目前,,他們計劃進(jìn)一步提高無栓系機器人的工作效率和性能表現(xiàn),。
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: q% r; K. b( C- k& {2 e7 H 毛國勇和同事表示,使用液態(tài)3D打印技術(shù)研制更多毫米等級軟體電磁機器人,,有助于未來制造體型更大的超速軟體機器人,。- `0 u: v2 [: v$ x' O
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近年來,科學(xué)家致力于研制軟體機器人,,出現(xiàn)了許多類型的軟體機器人,,一些軟體機器人可以幫助我們從海洋中清除塑料垃圾,另一些能讓我們研究分析月球和火星表面高溫沙漠,。對于所有軟體機器人而言,,速度是一個很大的限制因素,超速軟體電磁機器人技術(shù)或?qū)⑼黄七@個瓶頸限制,。 |
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