软体机器人DraBot“蜻蜓”可探测水中的环境状况
杜克大学的工程师们最近研发出了一款全新的柔软机器人,外形酷似轻盈的蜻蜓,被命名为DraBot。这款机器人能够滑过水面,而且更神奇的是,它可以根据环境条件做出反应。
想象一下,一个不需要电子装置的机器人,就能够对环境中的pH值、温度以及油污的存在进行感知和响应。这就是DraBot的魅力所在。根据研究人员的说法,这款原理验证示范装置有可能成为更先进的自主和远程环境机器人,为水体监测工作带来革新。
在项目的初期,研究人员以苍蝇为灵感,设计了一款软机器人。在多次迭代后,他们最终选择了蜻蜓的形态,并构建了内部微通道网络,通过气压对其进行控制。这款机器人的本体是通过将硅倒入铝制模具中烘烤而成,内部通道则采用软光刻技术创建,并用柔性硅管相连接。
最大的挑战在于如何让DraBot在没有任何电子装置的情况下,通过自动执行装置对长距离的气压控制做出反应。经过不懈努力,研究人员找到了解决方案:通过控制进入机器人“翅膀”的气压来实现机器人的移动。微通道将空气挤压到前翼,在那里通过一系列指向后翼的孔逸出,形成前进的动力。
更为智能的是,研究人员在机器人的设计中加入了许多创新元素。每个后翼下都设计有靠近机器人身体的“气球”,这些气球在充气时会使翅膀向上移动,让控制器指导机器人前往指定地点。而机器人的翅膀上还涂有自愈性水凝胶,使其能够对水的pH值变化做出反应。当水呈酸性时,一个前翼会与后翼融合,使机器人旋转而不是直线行驶。当pH值恢复正常时,融合的翅膀就会分开,机器人就会对指令做出正常反应。
除此之外,研究人员还在机器人身上放置了海绵,这些海绵能够吸收油污并改变颜色,从而指示油污的存在。如果水温过高,DraBot的翅膀还会从红色变为黄色,以警示人们注意水温的变化。
这款机器人的设计精巧、功能多样,充满了未来科技的气息。我们有理由相信,随着技术的不断进步,这类智能机器人将在未来的环境监测、水域探测等领域发挥越来越重要的作用。