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受蜜蜂启发 可控飞行的最小无线机器人问世

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美国加州大学伯克利分校科学家受蜜蜂启发,研制出一款飞行机器人。它直径不足1厘米,重量仅21毫克,是目前世界上实现可控飞行的最小无线机器人,将用于人工授粉、探索管道内部微小空间或其他复杂环境。相关论文发表于最新一期《科学进展》杂志。

最新研制的飞行机器人直径不到1厘米,配备两个微型磁铁。图片来源:美国加州大学伯克利分校

要让机器人飞行,必须为其配备电池等电源以及控制飞行的电子设备,但这两者都很难集成到极小且轻便的飞行器内。为攻克这一难题,研究团队使用外部磁场为设备供电,并控制其飞行路径。

新型机器人外形类似一个小螺旋桨,内置两块小磁铁。在外部磁场的作用下,磁铁被吸引和排斥,使螺旋桨旋转并产生足够升力,让机器人离地飞行。机器人的飞行路径则由磁场强度精准控制。就像蜜蜂在花间飞舞采蜜一样,这款机器人也可悬停、变轨,接近甚至击中小目标。

团队坦言,目前这款机器人缺乏机载传感器检测当前所处位置或飞行轨迹,无法实时调整运动模式。因此,虽然它能精准飞行,但如果环境突变,比如强风来袭,可能会偏离航线。他们计划为其添加主动控制功能,从而实时改变机器人的姿态和位置。

操控这款机器人目前需要强磁场。团队计划将其“体型”缩小到直径小于1毫米。如此一来,无线电波提供的微弱磁场即可对其进行控制。

团队还在研制5毫米级“集群”机器人。这些机器人可爬行、滚动和旋转,还能像蚂蚁一样协同工作。他们设想,未来这些机器人可被注射到人体内,协同完成消融血栓或其他任务。

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