本周一,康奈爾大學的研究團隊揭曉了一項革命性的仿生機器人技術,該技術采用了一種創新的氧化還原液流電池(RFB)作為動力核心,這種電池不僅驅動機器人,還借鑒了生物體的運作機制,通過電解液的釋放和化學反應釋放能量。
在展示中,兩款引人注目的機器人——模塊化蠕蟲與水母機器人,均由康奈爾工程實驗室精心打造。這些機器人所采用的電池設計理念獨樹一幟,實現了“體內儲能”,即將電池與機器人結構融為一體,此舉有效減輕了機器人的重量,并大幅降低了成本。機械與航空航天工程領域的專家羅布?謝潑德教授對此解釋道:“雖然液壓驅動在機器人領域已廣泛應用,但我們將液壓流體直接用作電池,這在業界尚屬首次。這種創新設計讓電池同時肩負提供能量和驅動運動的雙重職責,從而顯著減輕了機器人的整體重量?!?/p>
這種電池技術不僅提升了機器人的速度和運動性能,還將機器水母的續航時間延長至一個半小時。這款機器水母是在該校先前開發的石斑魚仿生機器人技術基礎上構建的。回顧2019年,研究人員曾將系統中循環的液體形象地稱為“機器血液”,如今,這款電池無疑可以被視為機器人的“心臟”。
機器水母的氧化還原液流電池配備了一根獨特的肌腱,當肌腱彎曲形成鐘形結構時,機器人會向上游動;而當肌腱放松時,則緩緩下沉。實際演示視頻中,機器水母在水中游動的姿態與真實水母極為相似。而模塊化蠕蟲機器人則是由多個模塊單元組成,這些單元類似于大型蛇形機器人中常見的構造,每個單元內置一個電機和一個肌腱驅動器,通過伸縮動作實現靈活移動。