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北航科研團隊實現技術突破 2厘米昆蟲機器人超快速助力災後救援

兩岸

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北航科研團隊實現技術突破 2厘米昆蟲機器人超快速助力災後救援

2024年05月26日 14:20 最後更新:14:47

北京航空航天大學科研團隊成功實現微型動力技術新突破,並研發出一款仿生「昆蟲」,實現了昆蟲尺寸(2厘米)機器人的脫線可控爬行。

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昆蟲機器人僅2厘米 重量不足2克

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相關成果近日在國際學術期刊《自然·通訊》發表。文章共同通訊作者、北航能源與動力工程學院教授閆曉軍介紹,該機器「昆蟲」身長2厘米、寬1厘米、重1.76克,垂直投影面積僅兩個指甲蓋大小,具有快速機動、高載重、無線可控等特性。

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該機器人可穿過障礙物 把求救信號傳至控制端

小機器昆蟲可以適應多種應用場景,例如災後救援、航空發動機檢測等。目前已完成求救信號採集驗證,可以模擬災後搜救的場景。在模擬場景中,機器昆蟲穿過石頭等障礙物後到達倒塌房屋附近,然後採集房屋內部發出的SOS求救信號並將其回傳至控制端。研究人員希望未來這款機器「昆蟲」也可用於航空發動機結構損傷檢測。

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採用新型動力系統 無需外接電線供電

動力系統是機器人的「心臟」。普通機器人通常靠電動機驅動,對供能要求較高,而微型機器人內部空間不足以承載大容量電池,需外接通電線持續供電,其自由移動因此受限。北航科研團隊歷經多年研究,開發出基於直線式驅動、柔性鉸鏈傳動的新型動力系統,讓微型機器人成功擺脫電機與外接電線,通過「體內」微型電池完成電生磁,促使磁鐵振動,再帶動腿部關節運動。

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微型動力技術有望推動微型機器人大範圍開發應用

北航博士生、團隊成員詹文成介紹,科研團隊還設計了仿生奔跑步態,通過機器「昆蟲」步頻和步幅的自適應調節,實現高載重下快速爬行;提出基於機器「昆蟲」雙腿振動頻率差的控制方法,實現運動軌跡精確控制。

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閆曉軍表示,這一微型動力技術的成功研發,有望推動微型機器人大範圍開發和應用,助力災後搜救、大型機械設備和基礎設施損傷檢測等。

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滅白蟻新思路!美科學家發現天然香氣誘餌 吸引白蟻聞香而死

2024年06月04日 11:20 最後更新:17:14

美科學家發現天然香氣誘餌,或成為更有效、更環保及更經濟的滅白蟻方法。

美科學家發現天然香氣誘餌

《每日科學》(Science Daily)報導,美國加州大學河濱分校(University of California, Riverside)的科學家發現一種名為「松烯」(pinene)的天然化學物質,可以像美食的香氣一樣吸引西部的乾木白蟻(western drywood termites),並誘使牠們走向死亡。

松烯是一種由森林樹木釋放的香氣物質,對乾木白蟻來說,就像美食的召喚,令人無法抗拒。研究人員將松烯與殺蟲劑混合,注入木材中。當白蟻循著松烯的香味,爬向木材時,便會接觸到殺蟲劑而中毒身亡。

添加松烯後 致死率超95%

「我們發現,單獨使用殺蟲劑與使用松烯和殺蟲劑混合的結果,存在顯著差異。」加州大學河濱分校的昆蟲學家崔東煥(Dong-Hwan Choe)博士表示。「沒有松烯,殺蟲劑的致死率約為70%,而添加了松烯後,致死率超過95%。」

這一發現具有重大意義,為白蟻防治提供了更安全、更有效的選擇。傳統的白蟻防治方法,例如熏蒸和局部注入,都存在一些缺點。熏蒸使用的化學物質是一種溫室氣體,對人體也有毒性。此外,熏蒸的過程也很昂貴,而且無法提供持久性的保護。

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防治白蟻常用的殺蟲劑芬普尼(fipronil),雖然可能對水生和授粉昆蟲造成危害,但由於被注入木材中,因此造成非目標影響的可能性很低。而局部注入雖然更具針對性,但需要精確地找到白蟻的藏身之處,這一點並不容易。

利用白蟻嗅覺 安全環保消滅白蟻

松烯誘餌的出現,克服了上述方法的缺點,它利用白蟻的嗅覺,吸引到指定地點,並有效地消滅它們。這種方法不僅更加有效,而且更加安全和環保。

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未來將重點開發其他類型天然誘餌  擴大不同種類白蟻適用性

崔東煥博士表示,他們的下一步研究將重點放在開發其他類型的天然誘餌,以擴大對不同種類白蟻的適用性。此外,他們還計劃進一步研究松烯與其他殺蟲劑的混合比例,以找到最有效的組合,同時減少對環境的潛在影響。

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