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美国制造的甲醇动力机器甲虫

它可以在不加油的情况下运行几个小时。

众所周知,食品机器人是最大的制约因素。大多数机器人都需要它,它必须来自某个地方,通常是电池,因为没有太多其他好的选择。然而,电池以能量密度低而闻名,机器人越小,问题就会越多。此外,还需要一个转换器将储存在电池中的能量转换成有用功,这对于小型机器人来说也是一个问题。

在本周发表在杂志《科学机器人》上的一篇文章中,洛杉矶南加州大学的研究人员谈到了88毫克的用甲醇运行的RoBeetle四足机器人。燃料产生的能量用于推进,而没有转化为电能。

RoBeetle的主体是一个方形的燃料箱,可以用注射器通过入口注入甲醇。后面一对腿是锁定的,而前面一对腿是弹簧加载的,并连接到同时移动它们的传动装置。RoBeetle设计有“人造肌肉”,可以通过活动挡板上的小孔,利用甲醇蒸汽的催化氧化来加热。实际上,它是一根薄薄的NiTi线,上面覆盖着一层作为催化剂的铂。展开时,肌肉移动前腿并关闭襟翼。在没有甲醇蒸汽的情况下,反应停止,导线冷却并收缩。这将打开风门,循环将重复进行。视频中清晰地展示了这一过程。最大行进速度0.76 mm/s,155分钟的一次填充时间足够。对了,微风加快了动作,促进了反应。

RoBeetle的有效载荷可以达到230 mg,对于被动传感器来说已经足够了。然而实际上这个机器人并没有什么实际用途,因为它是不断移动的,直到油箱空了,它只能一直往前开。另外,虽然甲醇的比能量很高,但这是一种效率极低的给机器人供电的方式,计算出的吞吐效率只有0.48%。不过RoBeetle很清楚的展示了如何制造出这么小的机器人,电池电量基本不适合它。事实上,市面上最轻的电池也能提供足够的能量来加热致动器,重约800 mg,比RoBeetle大一个数量级。从这个角度来说,RoBeetle的有效性其实是很高的。

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