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                                                              新突破!祝賀這個高??蒲袌F隊

                                                              我國科研團隊實現仿生“昆蟲”微型動力技術突破

                                                              發布時間:2024-05-16 作者:趙旭 來源:新華社微信號

                                                              在災后救援、大型機械裝備檢修等場景,仿生機器“昆蟲”大有可為,業界一直在尋找適配的高效動力系統。北京航空航天大學科研團隊,成功實現微型動力技術新突破,并基于此研發出一款仿生“昆蟲”,實現了昆蟲尺寸(2厘米)機器人的脫線可控爬行。相關成果近日在國際學術期刊《自然·通訊》發表。

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                                                              圖為北航科研團隊研發的微型機器“昆蟲”。(受訪者供圖)

                                                              置身一堆小石塊兒間,這款四足機器“昆蟲”行動矯健、穿梭自如,仿若甲殼蟲。文章共同通訊作者、北航能源與動力工程學院教授閆曉軍介紹,該機器“昆蟲”身長2厘米、寬1厘米、重1.76克,垂直投影面積僅兩個指甲蓋大小,具有快速機動、高載重、無線可控等特性。

                                                              尺寸雖小,“五臟”俱全。其中,動力系統是機器人的“心臟”。普通機器人通??侩妱訖C驅動,對供能要求較高,而微型機器人內部空間不足以承載大容量電池,需外接通電線持續供電,其自由移動因此受限。北航科研團隊歷經多年研究,開發出基于直線式驅動、柔性鉸鏈傳動的新型動力系統,讓微型機器人成功擺脫電機與外接電線。

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                                                              圖為北航科研團隊研發的微型機器“昆蟲”爬行動圖。(受訪者供圖)

                                                              “在機器‘昆蟲’內,我們植入了能源、控制、通訊和傳感系統。直線式驅動器將‘體內’小型電池輸入的電能,轉化為機械能,并向外輸出機械振動;柔性鉸鏈傳動機構,將機械振動轉換為機器‘昆蟲’腿部的周期振動,進而帶動整個機體實現高頻彈跳運動?!眻F隊成員、北航助理教授劉志偉說,“通俗講,‘體內’微型電池完成電生磁,促使一旁的磁鐵振動,再帶動腿部關節運動?!?/p>

                                                              北航博士生、團隊成員詹文成介紹,科研團隊還設計了仿生奔跑步態,通過機器“昆蟲”步頻和步幅的自適應調節,實現高載重下快速爬行;提出基于機器“昆蟲”雙腿振動頻率差的控制方法,實現運動軌跡精確控制。

                                                              閆曉軍表示,這一微型動力技術的成功研發,有望推動微型機器人大范圍開發和應用,助力災后搜救、大型機械設備和基礎設施損傷檢測等。

                                                              文字 | 趙旭

                                                              來源 | 新華社微信號

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