发丝大小能进细胞内部 微型机器人小巧机灵(图)

2005-09-21 10:17:33 北京科技报 【大 中 小】

    只有发丝大小能进细胞内部———
    
    　　在一个习惯了“超大型”的世界里，有些东西正变得越来越小。例如微型机器人，小到只有人类的发丝那么大，长度只相当于句号的一半———200个这样的机器人排列起来才相当于一个普通的巧克力豆。它们虽然小巧，却十分机灵，有的像蜘蛛似的善攀爬，还有的像毛虫一样地爬行。它们将可以协助人进行网络认证和授权；检查和维修集成电路以及事故现场；可以在生物危险有毒的环境中工作；甚至还可以在生物细胞或组织内部工作。
    
    最小移动机器人如小毛虫般爬行
    
    美国达特茅斯学院计算机科学系教授布鲁斯·唐纳德领导的研究小组，研制出了迄今世界上体积最小的无绳可控微型机器人，只有头发丝大小。
    
    唐纳德教授表示，同现在已有的无绳可控的微型机器人相比，他们的微型机器人长度要小数十倍，质量更是小了几千倍。“可控微型机器人就像一辆轿车，你可以控制它在一个平面上任意‘行驶’。”教授说，它的行走依靠类似毛虫的多足而不是轮子，一步的距离仅仅为10纳米，速度也相当惊人，每秒钟可走几万步。它的转弯动作依靠伸出的一只硅“足”完成，转弯时以该“足”为轴旋转，像摩托赛车手在急转弯时那样支撑着拐弯。
    
    此前研制的微型机器人，运动都要受电线和轨道的限制。而微型机器人在平面上的自由移动不依靠电线和轨道。这样小的机器能附着在任何它们所触及的地方，就像在沙滩漫步后附着在脚上的沙子一样。因此，科学家在制造新的微型机器人时，让它的移动完全依靠自己身体的弯曲和伸直动作，就像毛虫移动一样。由于机器人尺寸特别小，从这个意义上可以说，它的移动速度出奇的快。
    
    科学家们称，他们的微型机器人尺寸宽为60微米，长为250微米。机器人本身自带动力、通讯以及可控的方向操作系统，能变频驱动、自由前进，并自主定位———迄今为止，还从没有过如此小的机器带有这么多功能。
    
    微型机器人像蜘蛛似的爬墙
    
    看见过蜘蛛沿着墙面快速爬上爬下，你一定会叹服它的“身手敏捷”。正是这种小小的虫子给了科学家灵感———美国研究者研制出一种能够在各种水泥墙、抹灰墙以及砖墙上攀爬的机器人。他们在机器人的脚趾上装上了细小的尖刺，正是来源于对蜘蛛的观察。
    
    此机器人名为“带刺的小虫”，它的重量只有400克，能够“爬进”许多人类难以深入到达的地方，如灾难现场、摩天大楼或是公路的下水道。此外，由于“带刺的小虫”体积很小，行动起来又很安静，因此它还可以用于监视。
    
    大多数攀爬机器人通常是通过吸盘、磁铁和黏合剂来粘在垂直的表面上。虽然这些技术也有效，但都有局限性。比如，磁铁只对金属有效，而吸盘在玻璃或其他光滑表面上时才表现最佳。而“带刺的小虫”由于6个脚趾头每个都有10对微型钢刺，可以一同抓住水泥墙、抹灰墙以及砖墙上突出的微小颗粒和纹线。况且它就像真正的小虫一样，会用尾巴和脚趾支撑自己的身体。
    
    此机器人可负重400克，尾部带有摄像机，可垂直拍摄其下方。它唯一的缺点就是脑子还不够聪明，摔了也不长记性，这个有待研究人员去继续改进。
    
    

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