MIT开发“萤火虫”机器人 有助搜救行动

麻省理工学院的科学家发明的昆虫大小的飞行机器人。

科学家造出了只有昆虫大小的飞行设备，而且能够像萤火虫般发光。研究者称这种设备很适合飞入人类难以抵达的地方，例如倒塌的建筑废墟内完成搜救任务。

麻省理工学院（MIT）的研究人员以前开发的具有人造肌肉的昆虫机器人，能够像昆虫一样快速扇动翅膀飞行。这项新研究中，工程师向人造肌肉中加入了电致发光（electroluminescent）粒子。新型机器人可以通过发光信号互相通讯，将在各种搜救任务中有广泛的应用前景。

工程师用弹性材料层，和用作电极的碳纳米管材料层交替叠加在一起，卷起来成为柔软的圆柱体，制成这种人造肌肉材料。当圆柱体被施加电压的时候，电极材料会挤压弹性材料，从而形成机械压力，造成扇动翅膀的效果。

现在，研究人员向人造肌肉内加入一种硫酸锌粒子。这是一种电致发光材料，意即在电场作用下会发光的材料。这些粒子在高频电场的作用下，发出光子。研究人员使用高电压在人造肌肉内产生强电场，用高频电场驱动机器人，使得这些粒子发出明亮的光线。

主要研究员之一麻省理工学院的陈凯文（Kevin Chen）说：“以前所使用的电致发光材料很耗电，但是我们的电致发光材料从某种意义上说，几乎不耗电，因为我们只使用飞行所需的电场频率（使材料发光）。

陈凯文说：“我们没有使用额外的驱动机制、电线或任何部件，只需耗费大约3%的能量即可使其发光。”研究人员还发现，调整锌材料粒子里面的化学成分即可改变发光的颜色。他们造出了发绿光、橘黄色光和蓝光的材料。

研究者表示，发光的性能很重要，因为这便于追踪这些机器人。这些设备很轻，无法承载任何常用的较重的设备，比如蓝牙或无线通讯设备。研究人员以前常用红外线相机追踪它们，但是在户外的环境下难度很大。

而这种新型发光的机器人，使用几个手机的相机即可进行追踪。研究人员开发了一套电脑程序追踪这些发光的小机器人，位置的精确度可以达到2毫米范围以内。

陈凯文说：“我们使用的是便宜的硬件，追踪的效果却可以和成本高达数万美元的高档设备相比，且相当精确。”

最后，研究还介绍说，这些发光粒子材料只给机器人增加了2.5%的重量，所以几乎不影响它们的飞行性能。

这份研究6月1日发表于电气电子工程师学会（IEEE）的《机器人与自动化快报》（Robotics and Automation Letters）。