机器人居然可以在水上履如飞,堪称机械业奇迹。借助于自然界的灵感以及麻省理工大学的研究成果,Carnegie Mellon工程助理教授Metin Sitti带队开发成功了一个可以在水上行走的微型机器人,它可以像昆虫一样在水上自如漫步。
尽管这仅是一个基础原型,Sitti及其他研究人员却认为,他们开发的机器人可以在其它任何静止水面上遨游。它可以通过一个化学传感器监控水源污染或其它毒害物质;而配上摄像机后则还可以用于探测;它还可以去除水面的污物。
Sitti是Carnegie Mellon的NanoRobotics实验室负责人,他称早已对水上昆虫心驰神往并暗下决心亲手制造一个。
这种水上机器人平均只有半英寸大小,而且可以每秒一米的速度向前行进,相当于人类每小时400英里,而且还相当灵活。
For now, Sitti的机器人的身体是由碳纤维构成、8只金属腿上覆盖着防水塑料(简直就是一支水上蜘蛛)。
它没有大脑、传感器或电池。它的“肌肉”是三块扁平的压电制动器,--- 一类当电流通过时会发生形状改变的特殊金属。 制动器通过电线供电,并通过三套连接到电源的电路加以控制。
它可以在水面站立而不会随波逐流,并且可以前后行进,像昆虫一样用其两只腿向前游。尽管这一机器人目前略显简单,然而据Sitti说,他将在6个月内轻而易举地开发出另一款更加复杂的机器人。
机器人漂浮之谜
该机器人之所以能够立于水面,是因为它们很轻,从而没有打破水的表面张力。
长期以来,人们曾一直认为昆虫像波浪推动轮船一样是靠其腿部产生水波而向前推进的。
1993年,斯坦福大学的海洋生物学家Mark Denny最早对此提出了置疑。去年麻省理工大学数学家John M.W. Bush及其两位研究生通过在水中撒一层细末,并在高倍录像机下解开这一谜底。
Bush和他的研究生发现,昆虫用腿向下压水但并未破坏水表面,这样靠水的表面张力久可以向前方反弹并移动,像蹦床一样原理。
Sitti的机器人仅有1克,也就是半枚一角硬币重。目前其价格也比较低廉。Sitti估算其机器人所耗材料仅10美元左右。