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我国科研团队实现仿生“昆虫”微型动力技术突破 北京航空航天大学科研团队

时间:2024-05-20 22:04:23 来源:网络整理编辑:百科

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新华社北京5月15日电记者赵旭)在灾后救援、大型机械装备检修等场景,仿生机器“昆虫”大有可为,业界一直在寻找适配的高效动力系统。北京航空航天大学科研团队,成功实现微型动力技术新突破,并基于此研发出一款

新华社北京5月15日电(记者赵旭)在灾后救援 、昆虫大型机械装备检修等场景 ,国科仿生机器“昆虫”大有可为 ,研团业界一直在寻找适配的队实高效动力系统  。北京航空航天大学科研团队  ,现仿型动成功实现微型动力技术新突破 ,生微术突并基于此研发出一款仿生“昆虫”  ,力技实现了昆虫尺寸(2厘米)机器人的昆虫脱线可控爬行。相关成果近日在国际学术期刊《自然·通讯》发表 。国科

  图为北航科研团队研发的研团微型机器“昆虫” 。(受访者供图)

  置身一堆小石块儿间,队实这款四足机器“昆虫”行动矫健 、现仿型动穿梭自如 ,生微术突仿若甲壳虫 。力技文章共同通讯作者、昆虫北航能源与动力工程学院教授闫晓军介绍 ,该机器“昆虫”身长2厘米 、宽1厘米 、重1.76克 ,垂直投影面积仅两个指甲盖大小,具有快速机动、高载重、无线可控等特性。

  尺寸虽小,“五脏”俱全。其中,动力系统是机器人的“心脏” 。普通机器人通常靠电动机驱动,对供能要求较高,而微型机器人内部空间不足以承载大容量电池,需外接通电线持续供电 ,其自由移动因此受限 。北航科研团队历经多年研究,开发出基于直线式驱动 、柔性铰链传动的新型动力系统,让微型机器人成功摆脱电机与外接电线 。

  “在机器‘昆虫’内,我们植入了能源、控制、通讯和传感系统 。直线式驱动器将‘体内’小型电池输入的电能,转化为机械能,并向外输出机械振动;柔性铰链传动机构 ,将机械振动转换为机器‘昆虫’腿部的周期振动,进而带动整个机体实现高频弹跳运动 。”团队成员、北航助理教授刘志伟说,“通俗讲 ,‘体内’微型电池完成电生磁 ,促使一旁的磁铁振动,再带动腿部关节运动 。”

  图为北航科研团队研发的微型机器“昆虫”爬行动图。(受访者供图)

  北航博士生 、团队成员詹文成介绍 ,科研团队还设计了仿生奔跑步态 ,通过机器“昆虫”步频和步幅的自适应调节,实现高载重下快速爬行;提出基于机器“昆虫”双腿振动频率差的控制方法,实现运动轨迹精确控制 。

  闫晓军表示,这一微型动力技术的成功研发 ,有望推动微型机器人大范围开发和应用,助力灾后搜救、大型机械设备和基础设施损伤检测等 。