會(huì)自我組裝的折紙機(jī)器人
近日科學(xué)家結(jié)合折紙藝術(shù)、變形金剛概念，創(chuàng)造出會(huì)自我組裝的紙片機(jī)器人，一經(jīng)加熱，就會(huì)從一張紙的形狀變化為像螃蟹一樣爬行的小機(jī)器人。每次變身只需花4分鐘。變形之后會(huì)無規(guī)律疾走，每秒約走2英尺。該機(jī)器人材料成本只要100美元，專家表示這種新式機(jī)器人日后可能用于太空探險(xiǎn)、進(jìn)入崩塌災(zāi)區(qū)進(jìn)行搜救，或是加快裝配線的制造流程。
據(jù)悉，這個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)源于日本的折紙藝術(shù)。平板形態(tài)采用了一種名為“剛性折紙”( rigid origami)的藝術(shù)設(shè)計(jì)方法，這種方法可以使得折紙自動(dòng)折疊出可移動(dòng)的足。
研究人員就是通過研究這種折紙方法，設(shè)計(jì)出了能夠自動(dòng)折疊并行走的“變形金剛”。他們選擇了一種可以易于折疊出四條腿的平板折紙形狀，并采用了具有記憶功能的塑料片材，可以在加熱時(shí)改變其形狀，然后使用激光切割機(jī)在片材上鍍上自動(dòng)折疊所需的銅質(zhì)折印。最后，將電動(dòng)機(jī)和電池分別放置在機(jī)器人兩側(cè)，就基本完工了。
一旦電源開始供電，微控制器就會(huì)經(jīng)過一系列操作對銅質(zhì)折印進(jìn)行加熱，然后四足便折疊形成。折疊完成后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，機(jī)器人便可行走。如果集成適當(dāng)?shù)碾娐烦绦?，機(jī)器人也可以完成轉(zhuǎn)彎。
這一機(jī)器人探測密閉空間的功能尤為突出，原本扁平的機(jī)器人可以在轉(zhuǎn)變成全尺寸之前通過狹窄的縫隙或隧道。研究人員希望基于這種設(shè)計(jì)理念的機(jī)器人有一天能夠被投入一個(gè)十分狹小的空間開展搜索救援工作。例如，先從盤旋的無人機(jī)中降下，隨后自動(dòng)變形為爬行模式，便可在諸如地震殘骸中尋找幸存者。
研究人員稱，終于有一天機(jī)器人的整個(gè)生產(chǎn)過程可以完全自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)真正的自我組裝。已經(jīng)有其他的研究團(tuán)隊(duì)在研究給機(jī)器人附加集成電路板和電池。接下來的研究需要將機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
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