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日前，哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院教授李兵、李曜團(tuán)隊(duì)在微小型機(jī)器人領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

在微型機(jī)器人領(lǐng)域，簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)形式和減少驅(qū)動(dòng)器數(shù)量是一大難題，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器是限制機(jī)器人尺寸的關(guān)鍵因素。為了突破這一瓶頸，李兵、李曜團(tuán)隊(duì)探索了一種全新的驅(qū)動(dòng)方法，其靈感來(lái)源于海豹的踱步跳動(dòng)方式。這種方法能夠使僅采用單一電機(jī)的剛體機(jī)器人在欠驅(qū)動(dòng)條件下實(shí)現(xiàn)直行、弧行、轉(zhuǎn)向等靈活運(yùn)動(dòng)，為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供了全新思路。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

單電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人 科研團(tuán)隊(duì)供圖wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

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現(xiàn)有的微型機(jī)器人大多依靠集成多個(gè)執(zhí)行器來(lái)確保靈活性，但系統(tǒng)的復(fù)雜度限制了其進(jìn)一步微型化。如果只采用一個(gè)執(zhí)行器的機(jī)器人，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻在平面運(yùn)動(dòng)的靈活性和精度方面存在嚴(yán)重不足。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

為解決這一問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)引入了“偏心力驅(qū)動(dòng)的多方向運(yùn)動(dòng)傳遞（ERDMT）”的新技術(shù)，該技術(shù)僅利用一個(gè)傾斜的偏心電機(jī)和一個(gè)雙腿結(jié)構(gòu)就實(shí)現(xiàn)了靈活的平面運(yùn)動(dòng)?；贓RDMT技術(shù)的機(jī)器人僅需4個(gè)零件，便可以靈活自如地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

基于此，該研究人員提出了一種基于偏心旋轉(zhuǎn)的“踱步跳躍”傳動(dòng)技術(shù)。該技術(shù)能夠在特定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使系統(tǒng)穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)微觀尺度（30至400微米）的踱步跳躍運(yùn)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)了單電機(jī)偏心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下的直行運(yùn)動(dòng)，為微型機(jī)器人平面運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)提供了一種更直接、更簡(jiǎn)潔的途徑。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，只需改變驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)產(chǎn)生的偏心轉(zhuǎn)速，即可控制機(jī)器人形成不同的宏觀軌跡。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

基于該驅(qū)動(dòng)原理，團(tuán)隊(duì)研制出了一款名為GASR的微型爬行機(jī)器人，其重量?jī)H為1.2克。得益于其穩(wěn)定、精確的運(yùn)動(dòng)性能，GASR即使在沒有反饋控制的情況下，也能夠靈活地穿行于各種障礙物。wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202307738wUk即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com