作為后者的一個新例子，佐治亞理工學(xué)院的一組研究人員開發(fā)了一種微型3D打印機(jī)器人，可以響應(yīng)振動以實現(xiàn)自動驅(qū)動。研究人員說，這些機(jī)器人可以組合起來，與螞蟻類似地工作，可能用于修復(fù)人體內(nèi)的傷害，移動物體或其他應(yīng)用。

由佐治亞理工學(xué)院電氣與計算機(jī)工程學(xué)院助理教授Azadeh Ansari領(lǐng)導(dǎo)，研究人員從各種工程學(xué)科中汲取靈感，通過利用壓電執(zhí)行器，超聲波源甚至微型揚聲器的振動來設(shè)計機(jī)器人。

機(jī)器人 - 由于它們的腿看起來像刷毛而被團(tuán)隊稱為“微鬃機(jī)器人” - 由粘合在聚合物主體上的壓電致動器組成。他們說，研究人員使用一種稱為雙光子聚合光刻(TPP)的工藝對機(jī)器人的身體進(jìn)行三維打印，其中一些有四條腿，另一些則有六條腿。

TPP是一種通過用紫外光照射單體樹脂材料來聚合單體樹脂材料以化學(xué)顯影樹脂的技術(shù)。一旦完成，剩余部分就可以被沖走，留下所需的機(jī)器人結(jié)構(gòu)。

“這是寫作而不是傳統(tǒng)的平版印刷，”安薩里在一份新聞聲明中解釋說。“你留下了用激光寫在樹脂材料上的結(jié)構(gòu)。”

壓電致動器使用材料鋯鈦酸鉛(PZT)并在施加電壓時振動。研究人員表示，相反，它們也可用于在振動時產(chǎn)生電壓。通過這種方式，當(dāng)由外部振動致動時，微鬃機(jī)器人可能使用這種能力來啟動機(jī)載傳感器。

振動驅(qū)動

因為機(jī)器人很小 - 約2毫米長，大約相當(dāng)于世界上最小的螞蟻電池的大小不適合內(nèi)部供電。相反，機(jī)器人的外部動力執(zhí)行器會產(chǎn)生各種來源的振動 - 機(jī)器人移動的表面下方的壓電振動器，超聲波/聲納源，甚至是小型揚聲器，研究人員說。

研究人員表示，執(zhí)行器產(chǎn)生的振動使機(jī)器人彈性腿向上和向下移動，以振動幅度控制的速度向前推進(jìn)。Ansari說，每個機(jī)器人都可以根據(jù)幾個因素(包括腿部尺寸，直徑，設(shè)計和整體幾何形狀)來響應(yīng)不同的振動頻率。

“微型機(jī)器人的腿部設(shè)計有特定的角度，允許它們在一個方向上彎曲和移動，以響應(yīng)振動，”她說。

正如機(jī)器人的速度受到振動控制一樣，研究人員也可以通過這種方式控制各個機(jī)器人，因為它們根據(jù)不同的配置響應(yīng)不同的振動頻率。研究人員說，此外，機(jī)器人可以快速移動，在一秒鐘內(nèi)覆蓋自己長度的四倍。