
美国著名机器人制造专家罗德尼·布鲁克斯曾吐槽:“如果我在1985年的时候说,再过25年人人的厨房里都会有电脑,那时不会有人相信。”
今天,电脑已经随处可见。再过25年,人类会不会也把对机器人的使用,当成一种稀松平常的生活方式?或许,机器人的发展比人类想象得更快。随着科研机构的发力攻关,如今,机器人已经内置越来越多的先进功能,例如高清摄影、触摸感应、雷射测距等智能应用。而机器人领域之所以有巨大的进步,很大原因来自于芯片和电池技术的革命。随着芯片、电池和感应器的尺寸越来越小,机器人的体积也在发生变化。
机器人的体型能做到多小?就在中国,2厘米的昆虫机器人已实现脱线可控爬行,来到了人们的身边。
研究人员只需要在移动终端发送指令, 该昆虫机器人就能在桌面上前进、后退、转弯或者沿着圆形路线转圈,甚至能在无线遥控下穿越一堆石块障碍。
小身躯,大科技
近日,北京航空航天大学(以下简称北航)科研团队历经多年研究,在国际学术期刊《自然·通讯》发表了新成果——仿生昆虫机器人BHMbot。
这款昆虫机器人身长2厘米、宽1厘米、重1.76克,垂直投影面积仅两个指甲盖大小,尺寸虽小,可“五脏俱全”。
“在机器昆虫内,我们植入了能源、控制、通信和传感系统。”北航科研团队成员、北航助理教授刘志伟称,动力系统是机器人的心脏。普通机器人通常靠电动机驱动,微型机器人内部空间不足以承载大容量电池,往往需外接通电线持续供电,其自由移动因此受限。该团队开发出基于直线式驱动、柔性铰链传动的新型动力系统,让微型机器人成功摆脱电机与外接电线。
其中,直线式驱动器将“体内”小型电池输入的电能转化为机械能,并向外输出机械振动;柔性铰链传动机构,将机械振动转换为昆虫机器人腿部的周期振动,进而带动整个机体实现高频弹跳运动。
“通俗讲,‘体内’微型电池促使一旁的磁铁振动,再带动腿部关节运动。”刘志伟说。
细看BHMbot,它可以通过电动马达所连接的齿轮,精确推动车轮、腿和手臂运动,就像肌肉推动肢体的动作一样。
据悉,为了让昆虫机器人实现高度仿生,北航科研团队还设计了仿生奔跑步态,通过步频和步幅的自适应调节,可实现高载重下快速爬行和运动轨迹精确控制。

