康奈爾大學(xué)的研究人員展示了一種新型的仿生機(jī)器人技術(shù)。這些機(jī)器人采用了一種基于液壓流體的氧化還原液流電池(RFB)作為動力源。這種電池不僅能夠?yàn)闄C(jī)器人提供動力,還模仿了生物體的功能,通過釋放電解液并利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量。
此次展示的兩款機(jī)器人分別是模塊化蠕蟲和水母,均由康奈爾工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)。這些機(jī)器人所使用的電池采用了“體內(nèi)儲能”的設(shè)計(jì)理念,即將電源集成到機(jī)器人的身體中,從而減輕機(jī)器人的重量并降低成本。機(jī)械與航空航天工程學(xué)教授羅布?謝潑德(Rob Shepherd)解釋說:“目前許多機(jī)器人采用液壓驅(qū)動,而我們是首次將液壓流體用作電池,這大大減輕了機(jī)器人的整體重量,因?yàn)殡姵赝瑫r(shí)承擔(dān)了為系統(tǒng)提供能量和驅(qū)動機(jī)器人運(yùn)動的雙重功能?!?/span>
IT之家注意到,除了提升速度和運(yùn)動能力外,這種電池技術(shù)還將機(jī)器水母的續(xù)航時(shí)間延長至一個半小時(shí)。該機(jī)器水母是基于學(xué)校此前開發(fā)的石斑魚仿生機(jī)器人技術(shù)建造的。2019 年,研究人員曾將該系統(tǒng)中循環(huán)的液體稱為“機(jī)器血液”,那么此次的電池或許可以被視為機(jī)器人的“心臟”。
機(jī)器水母的氧化還原液流電池配備了一根肌腱,當(dāng)肌腱彎曲成鐘形時(shí),機(jī)器人會向上推進(jìn);而當(dāng)肌腱放松時(shí),機(jī)器人則會下沉。實(shí)際運(yùn)行的視頻顯示,其在水中游動時(shí)呈現(xiàn)出類似真實(shí)水母的動作。而模塊化蠕蟲機(jī)器人則由多個類似大型蛇形機(jī)器人中常見的模塊化單元組成,每個單元都包含一個電機(jī)和一個肌腱驅(qū)動器,通過伸縮來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動。