康奈尔大学的研究人员于周一展示了一对以液压流体为动力的机器人。 这种氧化还原液流电池(RFB)还能模拟生物功能,因为它能释放电解液,电解液溶解后通过化学反应产生能量。
展出的前两个机器人是康奈尔工程实验室设计的模块化蠕虫和水母。 为这些系统提供动力的电池利用的是"嵌入式能源","这是一种将动力源融入机器机身以减轻重量和降低成本的方法"。
机械与航空航天工程教授罗布-谢泼德(Rob Shepherd)这样描述这项基础技术:"有很多机器人都是用液压驱动的,而我们是第一个使用液压油作为电池的机器人,这样可以减轻机器人的整体重量,因为电池有两个作用,一是为系统提供能量,二是提供使其移动的力"。
图片来源:康奈尔大学
除了改进速度和动作外,电池技术还将机器人水母的运行时间延长到了一个半小时。 机器人本身是基于学校在开发由狮子鱼启发的生物机器人时使用的技术而制造的。 当该系统于2019年亮相时,研究人员将循环液体称为"机器人血液",这大概让电池成为了机器人心脏。
为水母提供动力的 RFB 有一条肌腱,当弯曲成喇叭状时,它能推动机器人向上运动。 放松时,机器人会下沉。 该系统的运行画面展示了它在水中航行时熟悉的水母般的动作。
与此同时,蠕虫由模块化分段构成,类似于大型蛇形机器人上的分段。 每个部分都包含一个电机和一个肌腱致动器,通过伸缩来实现运动。
研究小组指出,从水下到陆地的过渡过程也面临着挑战。 其中最主要的挑战是水下机器人不需要坚硬的骨骼结构。
谢泼德说:"这就是陆地生命的进化过程。从鱼开始得到一个简单的生物体,它由地面支撑。 蠕虫也是一个简单的有机体,但它有更多的自由度"。