據(jù)外媒New Atlas報道,有時解決大問題可能需要用到一些小型機器人,因此美國國防高級研究計劃局(DARPA)近日制定了一項新計劃,以推進制造毫米級到厘米級微型機器人所需的技術(shù)。
DARPA的目標(biāo)是生產(chǎn)新的電力、導(dǎo)航和控制系統(tǒng),允許這些微型機器人進入并搜索自然和人為災(zāi)害留下的洞穴和裂縫,這些可能太小而且危險,無法由人類應(yīng)急人員或更大的機器人平臺處理。
現(xiàn)代機器人已經(jīng)引發(fā)了一場小型革命,已進入從戰(zhàn)場到酒吧等各個領(lǐng)域,但在災(zāi)區(qū)使用機器人時,實際上并沒有一刀切的解決方案。大型機器人可以進入對人類過于危險的區(qū)域并進行有用的工作,如清理碎片或關(guān)閉閥門等,但如果它們無法到達需要的地方,那么它們也可能是一堆廢鐵。
讓機器人到正確位置的一種方法是讓它們變小,這樣它們就可以擠過瓦礫中的微小裂縫等。雖然一個微型機器人可能無法取得多大成就,但是一大堆用于執(zhí)行各種任務(wù)的微型機器人可能可以完成許多任務(wù)。然而,讓機器人尺寸變小也會遇到一些重大的技術(shù)障礙。
根據(jù)DARPA的說法,微機電系統(tǒng)(MEMS)已經(jīng)為微型機器人提供了優(yōu)勢,因為工程師現(xiàn)在可以使用3D打印、壓電執(zhí)行器和低功耗傳感器等。不幸的是,由于尺寸,重量和功率等的限制,微電腦在電力、導(dǎo)航和控制領(lǐng)域仍然面臨問題。
為了克服這些限制,DAPRA建立了新的SHort-Range獨立微機器人平臺(SHRIMP)計劃,通過研究新的動力源、新材料和執(zhí)行器機制來開發(fā)多功能微型機器人,以獲得優(yōu)勢,靈活性和獨立性。對于執(zhí)行器,SHRIMP計劃希望提高強度重量比,以提高承載能力和耐久性。這樣,微型計算機將能夠在更長的時間內(nèi)執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。
由于大多數(shù)微型機器人目前依靠系繩進行電力、控制和數(shù)據(jù)處理,SHRIMP正在尋求開發(fā)更節(jié)能、高壓的電源轉(zhuǎn)換電路,以及電池和其他電源存儲設(shè)備,以使微型電池更加獨立,有能力支持更強大的執(zhí)行器。
為了實現(xiàn)這些目標(biāo),SHRIMP將依據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)機器人測試設(shè)施,開發(fā)團隊將參與“奧運風(fēng)格評估”,以測試每個微型機器人的各種性能,包括移動性、水平機動能力、承重和速度等。
“無論是否是在自然災(zāi)害情況下,搜索和救援任務(wù)、危險環(huán)境,還是其他重要救援情況,機器人都有可能提供急需的援助和支持,”DARPA微系統(tǒng)技術(shù)辦公室項目經(jīng)理Ronald Polcawich表示?!叭欢?,大型機器人平臺無法進入許多環(huán)境。較小的機器人系統(tǒng)可以提供重要的幫助,但縮小這些平臺需要顯著提升基礎(chǔ)技術(shù)?!?/p>
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