蜻蜓在水中成像的原理,形状像“蜻蜓”的机器人可探测水中环境状况

杜克大学的工程师开发了一种完全柔软的机器人，形状像蜻蜓，旨在滑过水面并对环境条件做出反应。这个名为DraBot的机器人可以对环境条件做出反应，比如pH值、温度或者是否有油污，完全不需要电子设备。研究人员认为，该原理验证演示装置可以成为更先进的自主和远程环境机器人，可以帮助水监测工作解决一系列问题。

这个项目的研究人员首先设计了一个基于苍蝇的软体机器人。经过多次迭代，研究人员最终确定了蜻蜓的形状，并设计了内部微通道网络，可以通过气压控制。机器人的身体长约2.25英寸，翼展1.4英寸。

机器人的身体是通过将硅倒入铝模具中烘烤而成的。内部通道通过软光刻技术创建，并由柔性硅管连接。研究人员面临的挑战是，在没有任何电子设备的情况下，通过使用自动执行装置，使DraBot响应远距离的气压控制。

DraBot通过控制进入其“翅膀”的气压来工作。微通道将空气体挤入前翼，气体通过一系列指向后翼的孔逸出。当尾翼放下时，气流被阻挡，DraBot将保持静止。当翅膀升起时，德拉波特会向前移动。

该团队还在每个尾翼下靠近机器人身体的地方设计了一个“气球”驱动器。当这些气球充气后，它们会让翅膀向上移动，让控制器告诉机器人去哪里。翅膀上涂有自愈合水凝胶，使其对水的pH值变化做出反应。

当水呈酸性时，一个前翼与一个后翼融合，使机器人旋转一次，而不是直线行驶。当pH值恢复正常时，融合的翅膀就会分离，机器人就会对指令做出反应。研究人员还在机器人身上放置了海绵，海绵会吸收油脂并改变颜色，表明它的存在。如果水温过高，DraBot的翅膀也会由红变黄。