仿生蚂蚁机器人面世,分工协力搬重物,跳高跨栏都能行丨Nature( 四 )

仿生蚂蚁机器人面世,分工协力搬重物,跳高跨栏都能行丨Nature

需要的元器件可以全都焊接在PCB板上,包括微控制器,距离和通信传感器以及可充电电池等,这样可以实现自带电池,无需外接设备。

对于当前版本的Tribot来说,决定其尺寸的关键因素是电池的容量。虽然整个Tribot只有10g重,巴掌大小,但当前使用的电池(3.7V,40mAh)几乎占PCB表面积的一半,占机器人重量的40%。

PCB板后面则粘了Kapton聚酰亚胺层,这两个层通过粘合剂膜粘合在一起,并要在160℃和90N压力下热压2分钟,形成了柔性铰链,为机械蚁提供柔韧性。

机器人的三条腿由Y型铰链连接,它的“肌肉”则由线性弹簧式形状记忆合金(SMA)执行器构成,这种材料在受热时可以变形,Y型铰链可以通过加热激活“肌肉”来实现腿的开闭,而前面提到的Kapton刚好也是一种隔热材料。

Y型铰链同时也是机器人的“下颌骨”,像锯针蚁那样通过扣压下颚来实现弹跳也要仰仗它。当Y型铰链在三个侧面中的任何一侧被一对伸展的SMA弹簧执行器打开至略高于180°的角度时,它会以一个与压力成比例的变速度按扣进施加压力的一侧。

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