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皓天鑫
據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，從受樹懶啟發(fā)而緩慢移動(dòng)的機(jī)器人，到從水中沖出、像飛魚一樣在空中翱翔的機(jī)器人，模仿現(xiàn)實(shí)世界生物行為的機(jī)器人在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面具有令人興奮的潛力。杜克大學(xué)的一個(gè)新作品是另一個(gè)有趣的例子，其開發(fā)的DraBot機(jī)器人可效仿蜻蜓在水面上滑行，檢查是否有漏油、高酸度和其他異常情況，而且不需要攜帶任何電子設(shè)備。
這款軟體機(jī)器人長(zhǎng)度僅為2.25英寸(5.7厘米)，它的特點(diǎn)是內(nèi)部微通道網(wǎng)絡(luò)與柔性硅管相連，將空氣泵入其翅膀，通過(guò)后部的孔洞逸出，推動(dòng)機(jī)器人在水中航行?？沙錃獾膱?zhí)行器可以用來(lái)降低這些后翼，在這種情況下，氣流被阻斷，DraBot保持靜止。通過(guò)這種方式，該團(tuán)隊(duì)可以控制哪個(gè)翅膀上升和下降，從而控制機(jī)器人的行進(jìn)方向。
“讓DraBot在沒有任何電子裝置的情況下，僅使用自致動(dòng)器對(duì)長(zhǎng)距離的氣壓控制做出反應(yīng)是很困難的，”團(tuán)隊(duì)成員Ung Hyun Ko說(shuō)。“這是十分具挑戰(zhàn)性的部分。”
為了配合他們的新機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，該團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了他們?cè)谠缙谘芯宽?xiàng)目中創(chuàng)造的一種自愈性水凝膠。這種材料通過(guò)在自身內(nèi)部形成新的鍵來(lái)響應(yīng)酸度的變化，然后在pH值恢復(fù)到正常水平時(shí)逆轉(zhuǎn)。該團(tuán)隊(duì)在DraBot的兩個(gè)翅膀上涂上了水凝膠，當(dāng)它進(jìn)入高酸性水中時(shí)，會(huì)使一個(gè)前翼和一個(gè)后翼融合在一起。這意味著，當(dāng)DraBot遇到較高的pH值時(shí)，它會(huì)轉(zhuǎn)圈而不是直線移動(dòng)。當(dāng)這些pH值恢復(fù)正常時(shí)，融合后的翅膀就會(huì)分離，DraBot就可以再次被正確控制。
該團(tuán)隊(duì)還在DraBot中加入了海綿，并在它的翅膀上摻雜了溫度反應(yīng)材料。當(dāng)它在水中移動(dòng)，遇到水面上的油污時(shí)，海綿會(huì)吸收油污，并改變顏色。當(dāng)水溫異常高時(shí)，翅膀會(huì)由紅色變成黃色。這可以讓DraBot在水面上掠過(guò)，既可以檢測(cè)和清理溢油，也可以通過(guò)水溫的變化發(fā)現(xiàn)珊瑚礁白化或藻類大量繁殖的跡象。同時(shí)，高pH值也能揭示出對(duì)包括珊瑚礁在內(nèi)的海洋生物構(gòu)成威脅的酸化水域。
該團(tuán)隊(duì)希望對(duì)DraBot進(jìn)行一系列改進(jìn)：例如給它裝上機(jī)載推進(jìn)劑，同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還想象著增加攝像頭和傳感器，以進(jìn)一步擴(kuò)大其環(huán)境監(jiān)測(cè)能力。
“與其使用氣壓來(lái)控制翅膀，我可以設(shè)想使用某種合成生物來(lái)產(chǎn)生能量，”團(tuán)隊(duì)成員Shyni Varghese說(shuō)，“這與我所從事的領(lǐng)域完全不同，所以我們必須與一些潛在的合作者進(jìn)行對(duì)話，看看有什么可能。但這也是在這樣一個(gè)跨學(xué)科項(xiàng)目中工作的樂趣之一。”
(原標(biāo)題：杜克大學(xué)開發(fā)新型“蜻蜓”機(jī)器人 可檢測(cè)水中石油泄漏和高酸度等情況)
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