机器人技术：物理学家揭示自动停止的秘密！

机器人技术：物理学家揭示自动停止的秘密！

杜塞尔多夫海因里希·海涅大学 (HHU) 和罗马拉萨皮恩扎大学的物理学家发现，主动机器人如何通过静摩擦失去动能，从而在受到冲击时停止。这项技术可能具有广泛的应用，特别是在机器人领域，效率和能源消耗是关键问题。这项研究的结果发表在著名的《自然通讯》杂志上，表明机器人之间发生静摩擦时，可以非常有效地使它们停止。

这项研究的关键在于静摩擦现象，它确保两个固体保持静止状态，直到超过临界倾斜角。实验使用由振动板驱动的 3D 打印微型机器人。这些机器人表现出令人着迷的走走停停的行为，当占用密度高且驱动力低时，它们会在“冷”的地方形成集群。

摩擦作为电机和制动器

正如研究所示，科学家们预计摩擦行为的复杂性可以创建包含冷区和热区的动态集群。这是通常无法达到的平衡，它解释了活性和库仑摩擦之间的竞争。该研究的第一作者亚历山大·安东诺夫博士为通过模型模拟重建这种物理机制做出了重大贡献。卡普里尼教授强调，该系统的工作方式极其自主，可以通过冲击自行冷却，无需外部干预。

这些对摩擦的见解也为未来的应用提供了有希望的前景。 Löwen 教授看到了自动控制机器人和散装材料集体行为的机会。利用静摩擦来节省能源对于未来的各种技术（包括汽车轮胎）可能很重要。

深入了解应用程序和机制

摩擦对技术系统的影响常常被低估。机械工程动力学表明，结构和接触中的非线性至关重要，尤其是在摩擦发挥作用的车辆驱动等应用中。该领域的各种研究项目，例如摩擦影响下的稳定性和分叉研究，有助于加深对摩擦行为的理解。这些发现不仅与机械系统相关，而且与细胞生物学问题相关。

另一个考虑因素是润滑剂的使用，润滑剂通常用于减少磨损并改善传热。然而，这些增加了现有摩擦机制的额外复杂性。对减少液体的研究旨在促进环境可持续的解决方案，这可能是朝着正确方向迈出的重要一步。

考虑到工程中摩擦和其他动态问题之间存在的不同含义和数学类比，很明显，更深入地了解摩擦及其影响对于未来非常重要。创新的研究方法将有助于进一步开发技术并找到新的解决方案。

原始出版物的标题为“活性物质中的自维持摩擦冷却”，作者：Antonov 等人。 （2025）可以在《自然通讯》中找到： 这里。

有关数学模型及其在研究中的应用以及摩擦领域当前出版物的详细信息，我们参考了 卡塞尔大学 以及进一步的调查结果 布伦瑞克工业大学 。