簡介
2015年5月在西雅圖舉行的機器人與自動化國際會議上,來自MIT的研究專家展示了一款可以自由活動的小型摺紙機器人,它可以自動摺疊,行走,游泳和降解。
這一機器人可以在幾秒之內從一張內置磁鐵的紙,摺疊起來,並且馬上在磁場的驅動下在地面或者水裡奮力前行。玩完後,你可以把它放到丙酮液內,讓其自行分解。這個機器人就像動物一樣,擁有自己的完整生命周期。終將有一天,它或許會在你的身體內部進行這些活動。
研發背景
研發人員稱,他們從日本摺紙藝術中獲得靈感,但是與“變形金剛”或摺紙玩具不同,這款機器人並非為兒童設計的玩物,而是為了幫助執行搜救任務。
結構
這個展開的機器人是由一塊磁鐵和夾雜在雷射切割的結構層的聚氯乙烯構成的,重量只有0.31克,長度為1.7厘米。一旦將它放到一個加熱元件上,聚氯乙烯就會收縮,並進行相應的摺疊。不到一分鐘,這個機器人就組裝完畢,蓄勢待發。一秒前進3到4厘米。
這個機器人的“發動機”並沒有和它連線在一起。發動機由兩部分組成:一是一個立方形釹質永久磁鐵,機器人圍著它摺疊;另一部分是四個位於機器人操作面下方的電磁圈,它們提供驅動磁場。
產品特色
這款小型變形機器人可以從扁平狀態變成四條腿站立的機器人,無需人類幫助即可行走和轉彎。在測試中,這款小型變形機器人可以從扁平狀態變成四條腿站立的機器人,無需人類幫助即可行走和轉彎。
這種機器人由5層材料製成,都是雷射刀根據數字規格切割而成。中間層是銅,刻有複雜的電引線。兩層紙質結構包裹銅層,最外層則是有變形記憶功能的聚合物,遇熱後可自動摺疊。這些雷射切割的材料被組合起來後,再將一個微處理器和一個或多個小型發動機安裝在材料表層上。
一旦電池通電後,扁平機器人的外部聚合物會受熱摺疊,在4分鐘內變形為可移動的機器人。它長約12.7厘米,可以以每秒鐘5厘米的速度爬行,也能自己轉彎。
使用前景
機器人原型中的附屬檔案都是手工完成的,但可用機器“分揀”系統代替。專家們認為,組裝系統可以為大規模生產多用途機器人提供廉價方案。這種小機器人可在狹窄受限空間使用,比如在倒塌建築中搜救倖存者。哈佛大學博士生薩姆·費爾頓(SamFelton)指出,傳統製造方法需要昂貴的機械,而3D列印技術不適合大規模生產。可是摺疊機器人的部件卻可通過標準工具迅速而廉價地大規模生產。