MEMS機(jī)器人引起人們重視，其技術(shù)含量高在哪里

據(jù)外媒New Atlas報道，有時解決大問題可能需要用到一些小型機(jī)器人，因此美國國防高級研究計劃局（DARPA）近日制定了一項(xiàng)新計劃，以推進(jìn)制造毫米級到厘米級微型機(jī)器人所需的技術(shù)。

DARPA的目標(biāo)是生產(chǎn)新的電力、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)，允許這些微型機(jī)器人進(jìn)入并搜索自然和人為災(zāi)害留下的洞穴和裂縫，這些可能太小而且危險，無法由人類應(yīng)急人員或更大的機(jī)器人平臺處理。

現(xiàn)代機(jī)器人已經(jīng)引發(fā)了一場小型革命，已進(jìn)入從戰(zhàn)場到酒吧等各個領(lǐng)域，但在災(zāi)區(qū)使用機(jī)器人時，實(shí)際上并沒有一刀切的解決方案。大型機(jī)器人可以進(jìn)入對人類過于危險的區(qū)域并進(jìn)行有用的工作，如清理碎片或關(guān)閉閥門等，但如果它們無法到達(dá)需要的地方，那么它們也可能是一堆廢鐵。

讓機(jī)器人到正確位置的一種方法是讓它們變小，這樣它們就可以擠過瓦礫中的微小裂縫等。雖然一個微型機(jī)器人可能無法取得多大成就，但是一大堆用于執(zhí)行各種任務(wù)的微型機(jī)器人可能可以完成許多任務(wù)。然而，讓機(jī)器人尺寸變小也會遇到一些重大的技術(shù)障礙。

根據(jù)DARPA的說法，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）已經(jīng)為微型機(jī)器人提供了優(yōu)勢，因?yàn)?a target="_blank">工程師現(xiàn)在可以使用3D打印、壓電執(zhí)行器和低功耗傳感器等。不幸的是，由于尺寸，重量和功率等的限制，微電腦在電力、導(dǎo)航和控制領(lǐng)域仍然面臨問題。

為了克服這些限制，DAPRA建立了新的SHort-Range獨(dú)立微機(jī)器人平臺（SHRIMP）計劃，通過研究新的動力源、新材料和執(zhí)行器機(jī)制來開發(fā)多功能微型機(jī)器人，以獲得優(yōu)勢，靈活性和獨(dú)立性。對于執(zhí)行器，SHRIMP計劃希望提高強(qiáng)度重量比，以提高承載能力和耐久性。這樣，微型計算機(jī)將能夠在更長的時間內(nèi)執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。

由于大多數(shù)微型機(jī)器人目前依靠系繩進(jìn)行電力、控制和數(shù)據(jù)處理，SHRIMP正在尋求開發(fā)更節(jié)能、高壓的電源轉(zhuǎn)換電路，以及電池和其他電源存儲設(shè)備，以使微型電池更加獨(dú)立，有能力支持更強(qiáng)大的執(zhí)行器。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，SHRIMP將依據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）機(jī)器人測試設(shè)施，開發(fā)團(tuán)隊將參與“奧運(yùn)風(fēng)格評估”，以測試每個微型機(jī)器人的各種性能，包括移動性、水平機(jī)動能力、承重和速度等。

“無論是否是在自然災(zāi)害情況下，搜索和救援任務(wù)、危險環(huán)境，還是其他重要救援情況，機(jī)器人都有可能提供急需的援助和支持，”DARPA微系統(tǒng)技術(shù)辦公室項(xiàng)目經(jīng)理Ronald Polcawich表示?！叭欢笮蜋C(jī)器人平臺無法進(jìn)入許多環(huán)境。較小的機(jī)器人系統(tǒng)可以提供重要的幫助，但縮小這些平臺需要顯著提升基礎(chǔ)技術(shù)?！?/p>