液體3D打印毫米級機器人，跑得比獵豹快，還能游泳跳躍
時間：2022-10-09 17:18 來源：量子位 作者：admin 閱讀：次
各位請打開腦洞，猜猜比獵豹跑得還快的機器人長什么樣？是不是和你想象中的不太一樣？首先這個小家伙確實是機器人，它屬于軟體機器人這類。另外別看它其貌不揚，但人家運動速度最快可達70體長/秒；而獵豹作為陸地上跑得最快的動物，最快速度也不過23體長/秒。
也就是說，這個小機器人的“奔跑”速度是獵豹的3倍多！
除了跑，它還會游泳，在水中的速度可達4.8體長/ 秒，而奧運游泳冠軍速度約為每秒一點幾個體長。
在此說明一下，以體長/秒 （BL/s）為單位的相對速度，主要是為了量化不同大小生物體的速度。
這個超級靈活的機器人出于一群奧地利科學家之手，相關科研成果目前已登上了Nature子刊Communications。
下面就來看看這個相貌平平的家伙為何能跑得這么快。
柔性材料+電磁感應實現快速移動
其中一個很重要的因素就是它“軟”。
常見的機器人一般都是由金屬和塑料等剛性材料制成的。
與之不同的是，制作軟體機器人材料主要為：聚合物和形狀記憶合金等柔性材料，這些合金會隨著溫度變化發生形變。
這樣其實和生物體或活組織的方式運作更相似。
就拿這個軟體電磁機器人（SEMR）來說，其線圈由一種叫Galinstan （鎵銦錫合金）的金屬合金構成，是通過液體3D打印技術制作的。
該線圈被嵌入彈性外殼，并露出一部分來與外部電極相連。
此外，該機器人還配備了小型自供電控制器來控制形狀，并且還有L形或鋸齒形 “ 腳 ”。
然后還有一個因素就是它“彎。因為研究者表示，自然界中，許多動物都是靠彎曲身體的擴張和收縮來快速移動的。
至于這個機器人是怎么動的，它主要靠的就是 電磁感應：在靜態磁場中受到時變電流影響而運動。
研究者測試了它的速度并發現，這種軟體機器人在平面上的移動速度可達35體長/秒；而在三維折疊物體表面上，其移動速度達到最大值：每秒移動70倍體長。
據論文內容，這個速度比其他軟體機器人快了約17.5倍。
除了跑得快還靈活且耐造
前文提到這個機器人還有控制器，這玩意兒可以選擇性地控制機器人身體的不同部分，以實現轉向、跳躍等動作。
別看它長得這么迷你 （尺寸為9mm×9mm×0.8mm），但實際上非常耐造：
當小機器人正在行走時，研究者“趁其不注意”，用其體重1764倍的外力把它壓扁了。
結果，經過如此大的打擊后，這個機器人表示：沒事兒。
研究者指出，這些功能也是很重要滴！因為這樣它就能適應更多復雜、惡劣的環境，具有更大的實用價值。
研究者簡介
發明這個機器人的研究團隊來自奧地利約翰內斯開普勒大學 （JKU）。
論文一作見通訊作者Guoyong Mao，本科就讀于浙江大學，隨后獲得浙大固體力學博士學位，在碩博連讀期間曾作為交換生去哈佛大學學習了一年。
他現任約翰內斯開普勒大學的軟材料實驗研究助理。
論文另一位通訊作者Martin Kaltenbrunner現任約翰內斯開普勒大學教授，并任該校軟材料實驗室負責人。
其實目前已有很多種軟體機器人了，有的能從海洋中清除塑料垃圾，有的還能幫助人類研究月球和火星的炎熱沙漠。
Mao和他的團隊正在研發更多樣化的軟電磁機器人。他們表示，這的東西有小巧、跑得快等多項優點，所以具有很不錯的發展前景。
未來，這種機器人應該可以用來檢查人體中難以觸及的器官 （比如胃）。
當然，還能以更快的速度清理垃圾和探索環境。
△為了讓人看清楚，將動作放慢了10倍
也就是說，這個小機器人的“奔跑”速度是獵豹的3倍多！
除了跑，它還會游泳，在水中的速度可達4.8體長/ 秒，而奧運游泳冠軍速度約為每秒一點幾個體長。
在此說明一下，以體長/秒 （BL/s）為單位的相對速度，主要是為了量化不同大小生物體的速度。
這個超級靈活的機器人出于一群奧地利科學家之手，相關科研成果目前已登上了Nature子刊Communications。
下面就來看看這個相貌平平的家伙為何能跑得這么快。
柔性材料+電磁感應實現快速移動
其中一個很重要的因素就是它“軟”。
常見的機器人一般都是由金屬和塑料等剛性材料制成的。
與之不同的是，制作軟體機器人材料主要為：聚合物和形狀記憶合金等柔性材料，這些合金會隨著溫度變化發生形變。
這樣其實和生物體或活組織的方式運作更相似。
就拿這個軟體電磁機器人（SEMR）來說，其線圈由一種叫Galinstan （鎵銦錫合金）的金屬合金構成，是通過液體3D打印技術制作的。
該線圈被嵌入彈性外殼，并露出一部分來與外部電極相連。
此外，該機器人還配備了小型自供電控制器來控制形狀，并且還有L形或鋸齒形 “ 腳 ”。
然后還有一個因素就是它“彎。因為研究者表示，自然界中，許多動物都是靠彎曲身體的擴張和收縮來快速移動的。
至于這個機器人是怎么動的，它主要靠的就是 電磁感應：在靜態磁場中受到時變電流影響而運動。
研究者測試了它的速度并發現，這種軟體機器人在平面上的移動速度可達35體長/秒；而在三維折疊物體表面上，其移動速度達到最大值：每秒移動70倍體長。
據論文內容，這個速度比其他軟體機器人快了約17.5倍。
除了跑得快還靈活且耐造
前文提到這個機器人還有控制器，這玩意兒可以選擇性地控制機器人身體的不同部分，以實現轉向、跳躍等動作。
別看它長得這么迷你 （尺寸為9mm×9mm×0.8mm），但實際上非常耐造：
當小機器人正在行走時，研究者“趁其不注意”，用其體重1764倍的外力把它壓扁了。
結果，經過如此大的打擊后，這個機器人表示：沒事兒。
研究者指出，這些功能也是很重要滴！因為這樣它就能適應更多復雜、惡劣的環境，具有更大的實用價值。
研究者簡介
發明這個機器人的研究團隊來自奧地利約翰內斯開普勒大學 （JKU）。
論文一作見通訊作者Guoyong Mao，本科就讀于浙江大學，隨后獲得浙大固體力學博士學位，在碩博連讀期間曾作為交換生去哈佛大學學習了一年。
他現任約翰內斯開普勒大學的軟材料實驗研究助理。
論文另一位通訊作者Martin Kaltenbrunner現任約翰內斯開普勒大學教授，并任該校軟材料實驗室負責人。
其實目前已有很多種軟體機器人了，有的能從海洋中清除塑料垃圾，有的還能幫助人類研究月球和火星的炎熱沙漠。
Mao和他的團隊正在研發更多樣化的軟電磁機器人。他們表示，這的東西有小巧、跑得快等多項優點，所以具有很不錯的發展前景。
未來，這種機器人應該可以用來檢查人體中難以觸及的器官 （比如胃）。
當然，還能以更快的速度清理垃圾和探索環境。
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