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由医用振动眼镜驱动的微型机器人

  作为后者的一个新例子,佐治亚理工学院的一组研究人员开发了一种微型3D打印机器人,可以响应振动以实现自动驱动。研究人员说,这些机器人可以组合起来,与蚂蚁类似地工作,可能用于修复人体内的伤害,移动物体或其他应用。

  由佐治亚理工学院电气与计算机工程学院助理教授Azadeh Ansari领导,研究人员从各种工程学科中汲取灵感,通过利用压电执行器,超声波源甚至微型扬声器的振动来设计机器人。

  机器人 - 由于它们的腿看起来像刷毛而被团队称为“微鬃机器人” - 由粘合在聚合物主体上的压电致动器组成。ag国际厅,他们说,研究人员使用一种称为双光子聚合光刻(TPP)的工艺对机器人的身体进行三维打印,其中一些有四条腿,另一些则有六条腿。

  TPP是一种通过用紫外光照射单体树脂材料来聚合单体树脂材料以化学显影树脂的技术。一旦完成,剩余部分就可以被冲走,留下所需的机器人结构。

  “这是写作而不是传统的平版印刷,”安萨里在一份新闻声明中解释说。“你留下了用激光写在树脂材料上的结构。”

  压电致动器使用材料锆钛酸铅(PZT)并在施加电压时振动。研究人员表示,相反,它们也可用于在振动时产生电压。通过这种方式,当由外部振动致动时,微鬃机器人可能使用这种能力来启动机载传感器。

  因为机器人很小 - 约2毫米长,大约相当于世界上最小的蚂蚁电池的大小不适合内部供电。相反,机器人的外部动力执行器会产生各种来源的振动 - 机器人移动的表面下方的压电振动器,超声波/声纳源,甚至是小型扬声器,研究人员说。

  研究人员表示,执行器产生的振动使机器人弹性腿向上和向下移动,以振动幅度控制的速度向前推进。Ansari说,每个机器人都可以根据几个因素(包括腿部尺寸,直径,设计和整体几何形状)来响应不同的振动频率。

  “微型机器人的腿部设计有特定的角度,允许它们在一个方向上弯曲和移动,以响应振动,”她说。

  正如机器人的速度受到振动控制一样,研究人员也可以通过这种方式控制各个机器人,因为它们根据不同的配置响应不同的振动频率。研究人员说,此外,机器人可以快速移动,在一秒钟内覆盖自己长度的四倍。