昆虫大小的机器人应用

        警用装备网讯： 昆虫大小的机器人可能具有许多有用的应用，比如，协助搜索和救援（SAR）任务、简化基础设施的检查并加速农业过程。尽管它们具有尺寸方面的优势，但这些机器人可能很难制造，因为它们的制造涉及组装多个微小的组件。

　　为了克服这些限制，华盛顿大学的研究人员最近创建了RoboFly，这是一个仅有74毫克重的扑翼机器人，它可以在空中、地面和水面上移动。该新机器人在arXiv预发表的论文中介绍，使用的组件数量少于通常用于构造昆虫大小的机器人的组件，从而大大简化了其制造过程。

　　进行这项研究的研究人员之一尤格什·丘克瓦德（Yogesh Chukewad）说：“RoboFly是一种受飞行昆虫启发的扑翼微型机器人。这些昆虫可以飞行、行走，其中一些还可以在水面上掠过。我们的研究目标是开发一种机器人，该机器人通过执行多模式运动来模仿其生物学对应物，包括空中、地面和水面运动。”

　　利用表面张力可保持在水面上

　　丘克瓦德和他的同事创造的微型机器人是RoboBee的改进型号，RoboBee是一种飞行的微型机器人原型。该研究的主要作者，首席研究员索耶·富勒（Sawyer Fuller）在他开始在华盛顿大学工作之前曾在哈佛大学开发过。RoboFly的一个关键改进是它具有更少的组件，因为研究人员发现组装过多的零件会使其制造过程过于复杂。

　　丘克瓦德解释说：“RoboBee的设计方法使它的制造非常困难。目前，大多数昆虫大小的机器人都是在显微镜下建造的，需要手工仔细组装，因为它们有许多单独的微型部件。如果在繁忙的实验室中不小心掉了芝麻大小的一部分，就永远不会再见到它了！”

　　为了简化RoboFly的制造，研究人员创建了一个新设计，该机器人的底盘由一张折叠的层压板组成。因此，无需组装许多微观零件就可以制造机器人。底盘也较低，因此更接近地面，从而实现了三种不同类型的运动。

　　丘克瓦德说：“RoboFly利用压电致动器驱动的两个拍打翼像一些昆虫一样飞行和盘旋。它也可以通过使用同一组拍打翼在地面上移动和转向。由于它的重量轻，如果用一组三个脚状附件进行改装，它可以降落在水面上。一旦降落，机器人可以使用与在地面上移动相同的原理在水上移动和转向。”

　　通过可双向变形的压电装置实现扑翼

　　它可以在水上飞行、行走和漂移，这使RoboFly独树一帜，使其与其他昆虫大小的机器人区分开来。机器人可以比现有机器人更有效地避开障碍物，因为它可以简单地切换到不同的运动模式（例如，如果检测到地面上的障碍物，则可以在水上飞行或移动）。

　　如果将其商业化，RoboFly可能具有多种潜在用途，比如，帮助人类用户检测气体泄漏或协助志愿者执行搜索和救援任务。它也可以大量部署在水面上，以寻找污染物或潜在危险流体（例如飞机灾难产生的燃料）泄漏。

　　丘克瓦德说：“现在我们确定RoboFly可以执行多种模式运动，我们的下一个目标是将其用作更好地了解其生物学对应物行为的工具。”

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