一種微型磁驅(qū)動(dòng)齒輪箱可為微型機(jī)器人提供更多動(dòng)力
馬克斯普朗克智能系統(tǒng)研究所的一組研究人員與哈爾濱工業(yè)大學(xué)的兩位同事合作，開(kāi)發(fā)了一種微型驅(qū)動(dòng)齒輪箱，可用于為非常微型的機(jī)器人提供更多動(dòng)力。在他們發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上的論文中，該小組描述了他們的變速箱是如何工作的，以及在幾種類型的微型機(jī)器人中觀察到的功率改進(jìn)。
在過(guò)去的幾年里，科學(xué)家們一直致力于開(kāi)發(fā)可以注入人體以執(zhí)行醫(yī)療程序的微型機(jī)器人。例如，希望這種機(jī)器人可以被派去尋找和摧毀癌性腫瘤。這種微型機(jī)器人太小，無(wú)法攜帶自己的發(fā)電廠;因此，它們必須使用外部磁場(chǎng)進(jìn)行操作。不幸的是，隨著機(jī)器人變得越來(lái)越小，它們的力量因?yàn)橘|(zhì)量太小而減弱。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員找到了一種方法來(lái)增加微型機(jī)器人的功率，使用微型齒輪箱幫助它們變得更強(qiáng)大。
變速箱的末端帶有一塊磁鐵，可通過(guò)箱內(nèi)的齒輪利用磁場(chǎng)中的動(dòng)力。變速箱能夠利用包括彈性部件和機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置在內(nèi)的巧妙功能來(lái)放大機(jī)器人的動(dòng)力。
要使用變速箱，微型機(jī)器人必須以能夠利用它們的方式制造。例如，通過(guò)將彈性部件與機(jī)械連桿相結(jié)合，類似彈簧的能量可以產(chǎn)生壓力，然后立即釋放。機(jī)械連桿用于將彈性部件固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫钡结尫拍芰俊?/p>
為了驗(yàn)證他們的想法，研究人員構(gòu)建了帶有彈性壁部件的盒狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)齒輪箱暴露在磁場(chǎng)中時(shí)，這些部件會(huì)被齒輪箱緩慢壓縮。機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置將墻壁固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫允箟毫υ黾?。?dāng)達(dá)到一定的壓力時(shí)，墻壁被釋放，將機(jī)器人推向所需的方向。為了創(chuàng)造一個(gè)機(jī)器人，幾個(gè)類似盒子的結(jié)構(gòu)被鉤在一起。使用這種方法，研究人員能夠制造出能夠舉起103克或達(dá)到119毫米的跳線的絞盤型機(jī)器人。他們還創(chuàng)造了爬蟲和夾具。
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