Picotaur——无与伦比的微型机器人

Josiah02

想象一下：在人类救援人员到现场探索之前，数百只蚂蚁大小的机器人爬过瓦砾、岩石下和碎片之间，检查倒塌建筑物的损坏情况。
将足式机器人缩小到昆虫大小，可以进入人类和大型机器人无法到达的狭小空间。一群小型机器人甚至可以像昆虫一样协作，搬运物品并相互保护。Picotaur 是 Sarah Bergbreiter 和 Aaron Johnson 实验室的一款新型机器人，是首款这种尺寸的机器人，能够奔跑、转弯、推动负载并爬上微型楼梯。
“这款机器人的腿部由多个执行器驱动，因此可以实现各种运动能力，”Bergbreiter 指导的博士毕业生 Sukjun Kim 说道。“凭借多种步态模式，它可以像其他六足机器人一样行走，类似于蟑螂的移动方式，但它也可以从地面跳跃以克服障碍。”
这款 7.9 毫米机器人采用双光子聚合技术 3D 打印而成，该技术之前已在实验室中成功构建各种小型机器人系统，如微型机器人、微型夹钳、微型游泳器和微型传感器。该研究成果发表在《先进智能系统》杂志上。
机械工程学教授 Bergbreiter 表示：“通过这一过程，我们能够将两自由度连杆机构小型化，从而使 Picotaur 能够跨越台阶高度并轻松地在行走和跳跃之间切换。”
Kim 通过创建一个微型足球场来测试 Picotaur 推动负载的能力。他发现机器人有足够的力量推动球，然后转动、重新调整方向，并跟随球进入球网。
Kim 表示：“从历史上看，微加工技术仅限于制造二维空间内的微型设备，例如半导体行业。”
“但现在我们有能力将设计空间从 2D 扩展到 3D。我们可以应用此过程来创建用于各种应用的其他小型机器人系统，例如，用于抓取和运送小物体的微夹钳，用于外科手术和微尺度制造应用。”
由于微型机器人仍处于早期开发阶段，在我们看到完全集成的机器人投入使用之前，还有许多挑战需要克服。例如，该团队希望探索在机器人顶部添加太阳能电池，以便无需系绳即可为其供电。
“现在我们看到并接受了世界上更大的机器人系统，我希望通过这项研究，人们可以想象小型机器人在我们周围工作，并明白这个未来并不遥远，”金说。“我们可以开始思考微型机器人的用途，甚至找到我们还没有想到的应用。”
更多信息： Sukjun Kim 等人，Picotaur：一款重 15 毫克、带有静电驱动、3D 打印腿的六足机器人，先进智能系统(2024)。DOI ：10.1002/aisy.202400196