軟機器人模仿生物,表現出無與倫比的適應性和各種吸引人的新功能。然而,不受束縛的昆蟲級軟機器人常常受到可控性差和動力學性能低的困擾。
受到快速可擺動腹部、用于分泌物運輸的傳導管道、Stenus comma 的身體剛毛以及磁感應快速變換姿勢的系統啟發,華中科技大學Zhigang Wu在此提出了一種快速、敏捷、不受束縛的毫米級軟推進器,可以在水上推進。
文章要點
1)所展示的推進器主體長度 (BL) 為 3.6 毫米,記錄的比速度約為 201 BL/s,加速度約為 8,372 BL/s2。
2)該推進器的綜合動力性能比同類規模的同類推進器高出幾個數量級。值得注意的是,研究人員發現了動量傳遞引起的過度生物按需制動(減速度~?5,010 BL/s2)并闡明了潛在的流體動力學。
這項工作為系統性仿生人造昆蟲級軟機器人提供了新的見解,使它們能夠突破性能界限,并有可能徹底改變機器人設計、優化和控制范式。
參考文獻
Ke, X., Yong, H., Xu, F. et al. Stenus-inspired, swift, and agile untethered insect-scale soft propulsors. Nat Commun 15, 1491 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45997-3