软机器人模仿生物,表现出无与伦比的适应性和各种吸引人的新功能。然而,不受束缚的昆虫级软机器人常常受到可控性差和动力学性能低的困扰。
受到快速可摆动腹部、用于分泌物运输的传导管道、Stenus comma 的身体刚毛以及磁感应快速变换姿势的系统启发,华中科技大学Zhigang Wu在此提出了一种快速、敏捷、不受束缚的毫米级软推进器,可以在水上推进。
文章要点
1)所展示的推进器主体长度 (BL) 为 3.6 毫米,记录的比速度约为 201 BL/s,加速度约为 8,372 BL/s2。
2)该推进器的综合动力性能比同类规模的同类推进器高出几个数量级。值得注意的是,研究人员发现了动量传递引起的过度生物按需制动(减速度~−5,010 BL/s2)并阐明了潜在的流体动力学。
这项工作为系统性仿生人造昆虫级软机器人提供了新的见解,使它们能够突破性能界限,并有可能彻底改变机器人设计、优化和控制范式。
参考文献
Ke, X., Yong, H., Xu, F. et al. Stenus-inspired, swift, and agile untethered insect-scale soft propulsors. Nat Commun 15, 1491 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45997-3