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哈工大公布最新研究成果,微波直接驱动机器人

发布日期:2022-09-20 作者:网络
 微波是指频率在 300MHz-300GHz 之间的电磁波,相比于磁场、光、超声和湿度等无线致动方式,微波可无损耗地穿透某些非透明障碍物,例如水泥、陶瓷、塑料等。利用相控阵技术,微波也可实现非机械快速转向与聚焦。

微波作用巨大,但此前并没有利用微波直接驱动机器人的相关技术。

终于,在近日,哈尔滨工业大学威海校区微信公众号发布消息称,该校区机器人研究所软体机器人实验室自 2019 年开始启动利用微波直接驱动机器人的研究,历经 3 年终于探索出微波驱动和控制器件变形的基本原理,研制出直接利用微波驱动的机器人。

团队利用角锥喇叭天线发射的频率为2.47吉赫兹、功率为700瓦的微波对机器人进行驱动,并实现了多个驱动器联合运动的定量控制。同时,他们也提出了一种基于导线和形状记忆合金弹簧的伸缩致动器,并基于此设计了一种四足爬行机器人。该机器人长15毫米、重量仅为0.42克,展示了微波致动机器人在小型化、轻量化方面的优势。

此外,团队利用4组伸缩致动器模拟植物的感性运动,黄色的导线如同植物的花蕊,当微波照射在这些“花蕊”上时,“花朵”的4片花瓣就会打开;当没有微波时,花瓣则会全部闭合,显示了微波在集群驱动方面的优势。

哈尔滨工业大学的这一成果,有望打开学者的研究思路,利用微波来解决其他驱动方式无法工作时,机器人的驱动问题。目前,研究成果近日在顶刊《Advanced Science》(影响因子:17.521)发表,论文标题为《Multi-Degree-of-Freedom Robots Powered and ControlLED by Microwaves》。

未来,该团队将持续开展微波驱动相关研究,改进微波驱动的频控能力并降低功耗,使相关技术在封闭容器内部器件控制、体内操作微器械开发等方面得到工程应用。

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