形狀像“蜻蜓”的機器人可探測水中環(huán)境狀況

杜克大學的工程師們開發(fā)出了一種完全柔軟的機器人，形狀像蜻蜓，旨在滑過水面并對環(huán)境條件做出反應。這款名為DraBot的機器人完全不需要電子裝置，就可以對環(huán)境條件做出反應，比如pH值、溫度或是否存在油污。研究人員認為，該原理驗證示范裝置可以成為更先進的自主和遠程環(huán)境機器人，能夠幫助水體監(jiān)測工作解決一系列問題。

該項目的研究人員首先設計了一個基于蒼蠅的軟機器人。經(jīng)過數(shù)次迭代，研究人員最終確定了蜻蜓的形狀，并設計了一個內(nèi)部微通道網(wǎng)絡，使其能夠通過氣壓進行控制。機器人的身體長約2.25英寸，翼展1.4英寸。

機器人的本體是通過將硅倒入鋁制模具中烘烤而成。內(nèi)部通道使用軟光刻技術創(chuàng)建，并用柔性硅管連接。研究人員面臨的挑戰(zhàn)是讓DraBot在沒有任何電子裝置的情況下，使用自動執(zhí)行裝置對長距離的氣壓控制做出反應。

DraBot通過控制進入其“翅膀”的氣壓來工作。微通道將空氣擠壓到前翼，在那里通過一系列指向后翼的孔逸出。當后翼向下時，氣流被阻斷，DraBot就會保持靜止。當兩翼向上時，DraBot就會向前移動。

該團隊還在每個后翼下設計了靠近機器人身體的“氣球”驅(qū)動器。當這些氣球充氣時，會使翅膀向上移動，讓控制器告訴機器人去哪里。翅膀上涂有自愈性水凝膠，使其對水的pH值變化做出反應。

當水呈酸性時，一個前翼與后翼融合，使機器人旋轉(zhuǎn)一圈而不是直線行駛。當pH值恢復正常時，融合的翅膀就會分開，機器人就會對指令做出反應。研究人員還在機器人上放置了海綿，這些海綿會吸收油污并改變顏色，表明其存在。如果水溫過高，DraBot的翅膀也會從紅色變成黃色。