不足1厘米直径的飞行机器人,未来应用潜力巨大

本文介绍了美国加州大学伯克利分校科学家受蜜蜂启发研制出的一款直径不到1厘米、重量仅21毫克的飞行机器人,它是目前世界上实现可控飞行的最小无线机器人。文章详细说明了其飞行原理、存在的不足,以及团队未来的改进计划和其他相关研制项目。

在科技不断进步的今天,一项令人瞩目的科研成果诞生了。美国加州大学伯克利分校的科学家们从大自然中获取灵感,受蜜蜂飞行的启发,成功研制出了一款独特的飞行机器人。

不足1厘米直径的飞行机器人,未来应用潜力巨大

这款飞行机器人极为小巧,其直径不足1厘米,重量仅仅21毫克。它凭借这微小的身躯,成为了目前世界上实现可控飞行的最小无线机器人。如此小的机器人,却有着巨大的应用潜力,它未来将有望用于人工授粉、探索管道内部微小空间或者其他复杂环境等多个领域。相关的研究成果论文已经发表在了最新一期的《科学进展》杂志上。

想要让这样微小的机器人实现飞行,面临着诸多难题。为机器人飞行提供动力的电池等电源,以及控制飞行的电子设备,都很难集成到极小且轻便的飞行器内部。不过,研究团队通过巧妙的设计攻克了这一难题。他们创新性地使用外部磁场来为设备供电,并且利用磁场控制机器人的飞行路径。

从外形上看,新型机器人就像一个小螺旋桨,其内部内置了两块小磁铁。在外部磁场的作用下,这两块磁铁会受到吸引和排斥的力,从而使得螺旋桨开始旋转。当螺旋桨旋转到一定程度时,就会产生足够的升力,让机器人能够顺利地离地飞行。而且,机器人的飞行路径能够由磁场强度进行精准控制。它就如同蜜蜂在花间飞舞采蜜一样,不仅可以悬停在空中,还能够灵活地改变飞行轨道,甚至可以接近并击中小目标。

当然,这款机器人目前也存在一些不足之处。团队坦言,目前它缺乏机载传感器,无法检测当前所处的位置或者飞行轨迹,也就不能实时调整运动模式。所以,虽然它能够精准飞行,但是一旦遇到环境突变,比如突然来袭的强风,就很有可能会偏离原本的航线。针对这一问题,团队计划为其添加主动控制功能,以便能够实时改变机器人的姿态和位置。

另外,操控这款机器人目前需要强磁场。为了进一步优化它,团队还计划将其“体型”缩小到直径小于1毫米。这样一来,无线电波提供的微弱磁场就可以对其进行控制了。

除此之外,团队还在进行着另一项重要的研制工作,他们正在研制5毫米级的“集群”机器人。这些机器人具有多种运动能力,它们可以爬行、滚动和旋转,并且还能够像蚂蚁一样协同工作。研究团队设想,在未来,这些机器人可以被注射到人体内,协同完成消融血栓或者其他医疗任务。

本文介绍了美国加州大学伯克利分校研制的世界最小可控飞行无线机器人,阐述了其特点、飞行原理、应用前景以及存在的不足和改进计划,还提及了团队正在研制的5毫米级“集群”机器人及其潜在用途,展现了科技在微型机器人领域的创新成果和广阔发展前景。

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