科技改变生活 · 科技引领未来
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不需要携带任何电器件，可以灵活地工作在其他驱动方式尚不能胜任的某些特殊场合（比如封闭、非透明结构体内部），这是哈尔滨工业大学（威海）机器人研究所软体机器人实验室于近日研制成功的微波驱动机器人的两大特色。该机器人首创性地直接利用微波驱动，从而为机器人驱控提供了一种全新的方式。上述研究成果于近日刊发在国际期刊《尖端科学》上。
微波是指频率在300兆赫兹—300吉赫兹之间的电磁波。相比于磁场、光、超声和湿度等无线致动方式，微波可无损耗地穿透某些非透明障碍物，例如水泥、陶瓷、塑料等。同时，利用相控阵技术，微波也可实现非机械快速转向与聚焦。
哈工大团队利用角锥喇叭天线发射的频率为2.47吉赫兹、功率为700瓦的微波对机器人进行驱动，并实现了多个驱动器联合运动的定量控制。同时，他们也提出了一种基于导线和形状记忆合金弹簧的伸缩致动器，并基于此设计了一种四足爬行机器人。该机器人长15毫米、重量仅为0.42克，展示了微波致动机器人在小型化、轻量化方面的优势。
他们还利用4组伸缩致动器模拟植物的感性运动，黄色的导线如同植物的花蕊，当微波照射在这些“花蕊”上时，“花朵”的4片花瓣就会打开；当没有微波时，花瓣则会全部闭合，显示了微波在集群驱动方面的优势。
据了解，该团队还将持续开展微波驱动相关研究，改进微波驱动的频控能力并降低功耗，使相关技术在封闭容器内部期间控制，体内操作微器械开发等方面得到工程应用。
马书一