杜克大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)了一種完全柔軟的機(jī)器人，形狀像蜻蜓，旨在掠過(guò)水面并對(duì)環(huán)境條件做出反應(yīng)。這款名為 DraBot 的機(jī)器人完全沒(méi)有電子設(shè)備，可對(duì) pH、溫度或油的存在等環(huán)境條件做出反應(yīng)。研究人員認(rèn)為，原理證明單元可能是更先進(jìn)的自主和遠(yuǎn)程環(huán)境機(jī)器人的先驅(qū)，能夠監(jiān)控一系列問(wèn)題。

該項(xiàng)目的研究人員首先設(shè)計(jì)了一個(gè)基于蒼蠅的軟機(jī)器人。經(jīng)過(guò)多次迭代，研究人員確定了蜻蜓的形狀，該蜻蜓設(shè)計(jì)有內(nèi)部微通道網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)氣壓對(duì)其進(jìn)行控制。機(jī)器人的身體長(zhǎng)約 2.25 英寸，翼展為 1.4 英寸。

機(jī)器人的身體是通過(guò)將硅倒入鋁模具中然后烘烤而成的。內(nèi)部通道是使用軟光刻創(chuàng)建的，并與柔性硅管相連。研究人員面臨的挑戰(zhàn)是讓 DraBot 使用沒(méi)有任何電子設(shè)備的自驅(qū)動(dòng)器對(duì)長(zhǎng)距離的氣壓控制做出響應(yīng)。

DraBot 的工作原理是控制進(jìn)入其機(jī)翼的氣壓。微通道將空氣擠入前翼，然后通過(guò)指向后翼的一系列孔逸出。當(dāng)后翼放下時(shí)，氣流被阻擋，DraBot 保持靜止。當(dāng)雙翼向上時(shí)，DraBot 向前移動(dòng)。

該團(tuán)隊(duì)還在靠近機(jī)器人身體的每個(gè)尾翼下方設(shè)計(jì)了氣球致動(dòng)器。當(dāng)它們膨脹時(shí)，氣球會(huì)使機(jī)翼向上移動(dòng)，從而允許控制器告訴機(jī)器人要去哪里。翅膀涂有自修復(fù)水凝膠，使它們能夠?qū)λ?pH 值變化做出反應(yīng)。

當(dāng)水呈酸性時(shí)，一個(gè)前翼與后翼融合，導(dǎo)致機(jī)器人繞圈旋轉(zhuǎn)而不是直線行駛。當(dāng) pH 值恢復(fù)正常時(shí)，融合的翅膀分開(kāi)，機(jī)器人對(duì)命令做出響應(yīng)。研究人員還在機(jī)器人上放置了海綿，可以吸收油并改變顏色，表明它的存在。如果水太熱，DraBot 的翅膀也會(huì)從紅色變?yōu)辄S色。