超轻型机器人昆虫使用柔软的人造肌肉来移动-幸存者被苍蝇拍夷为平地

时间：2021-09-05 16:52:11 来源：

完全无线和自主的不受束缚的模型，重量不到1克，背上装有电池和所有电子组件。

EPFL的研究人员开发了一种超轻型机器人昆虫，它利用其柔软的人造肌肉以每秒3厘米的速度在不同类型的地形上移动。它可以折叠或压碎，但仍可以继续移动。

想象一下，成群的机器人昆虫在执行各种任务时在我们周围移动。这听起来像科幻小说，但实际上比您想象的更合理。

EPFL的工程学院的研究人员开发了一种柔软的机械昆虫，可通过人造肌肉以每秒3厘米的速度推进。

该团队开发了该软件机器人的两个版本，称为DEAnsect。第一个使用超细电线束缚，非常坚固。它可以折叠，用苍蝇拍击打或用鞋子压扁，而不会影响其移动能力。第二个是不受限制的模型，完全无线和自主，重量不到1克，电池和所有电子组件背在背上。这种智能昆虫配备了用于大脑和眼睛的光电二极管的微控制器，使其能够识别黑白图案，从而使DEAnsect能够跟随地面上绘制的任何线条。

DEAnsect配备了介电弹性体致动器（DEAs），这是一种稀薄的人造肌肉，可通过振动推动其前进。

DEAnsect是由EPFL的软换能器实验室（LMTS）的一个团队与法国法国塞尔吉大学的集成执行器实验室（LAI）及其同事共同开发的。该研究于2019年12月18日在《科学机器人》杂志上发表。

振动推进

DEAnsect配备了介电弹性体致动器（DEAs），这是一种稀薄的人造肌肉，可通过振动推动其前进。这些DEA是昆虫如此轻便快速的主要原因。它们还使它能够在不同类型的地形上移动，包括起伏的表面。

人造肌肉由夹在两个软电极之间的弹性体膜组成。当施加电压时，电极相互吸引，压缩膜，当电压关闭时，膜恢复其初始形状。昆虫的三只腿都具有这样的肌肉。通过快速打开和关闭电压（每秒超过400次）来产生运动。

超轻型机器人昆虫。

该团队使用纳米制造技术，通过减少弹性体膜的厚度以及开发只有几分子厚的柔软，高导电性的电极，使人造肌肉能够在相对较低的电压下工作。这种巧妙的设计使研究人员可以大大减小电源的尺寸。LMTS主管赫伯特·希亚（Herbert Shea）解释说：“ DEA通常在几千伏的电压下工作，这需要一个大型的电源装置。”“我们的设计使重量仅为0.2克的机器人能够将所需的所有东西都背在背上。”“这项技术为DEA在机器人技术中的广泛应用，智能机器人昆虫的成群，检查或远程维修，甚至通过派遣机器人居住在其中而获得了更深入的了解，开辟了新的可能性。”

Shea说：“我们目前正在与斯坦福大学合作开发不受限制且完全软化的版本。”“从长远来看，我们计划为昆虫安装新的传感器和发射器，使它们可以彼此直接通信。”

参考：“由低压介电弹性体执行器驱动的自主无束缚快速软机器人昆虫”，作者：肖小斌，刘新昌，Vito Cacucciolo，Matthias Imboden，Yoan Civet，Alae El Haitami，Sophie Cantin，Yves Perriard和Herbert Shea，2019年12月18日，科学机器人技术
10.1126 / scirobotics.aaz6451

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