文｜陳根

近年來，隨著人工智能交互技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人作為自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，其智能化程度有了顯著的提升，并開始逐漸進(jìn)入應(yīng)用落地的階段?，F(xiàn)階段，機(jī)器人已可以在高空、水下、自然災(zāi)害等特殊環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用。

現(xiàn)在，受昆蟲啟發(fā)，匹茲堡大學(xué)的工程師們創(chuàng)造了一種微型機(jī)器人，能夠在難以到達(dá)的空間和荒涼的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。這些機(jī)器人可用于進(jìn)入密閉區(qū)域進(jìn)行成像、環(huán)境評(píng)估、采集水樣等任務(wù)。

根據(jù)論文，這些微型機(jī)器人大約有蟋蟀那么大，多功能的運(yùn)動(dòng)和輕巧的結(jié)構(gòu)使它們能夠輕松地在各種表面移動(dòng)，甚至能夠在水面上跳躍。畢竟，對(duì)于許多大小不一的生物，如陷阱顎蟻、螳螂蝦和跳蚤來說，跳過一個(gè)表面比爬行更省力。

因此，這些動(dòng)作也被復(fù)制到機(jī)器人中，這些機(jī)器人由聚合物人造肌肉制成。類似于把箭裝進(jìn)弓里然后射出去，機(jī)器人鎖定以積聚能量，然后在沖動(dòng)的爆發(fā)中釋放能量，向前彈出。

然而，通常情況下，研究人員所使用的人造肌肉的驅(qū)動(dòng)相當(dāng)緩慢。那么，如何利用這種人造肌肉，并利用它來產(chǎn)生跳躍式的驅(qū)動(dòng)力，而不是緩慢的驅(qū)動(dòng)力？研究人員表示，答案就在于分子秩序和幾何形狀的相互作用。

該研究的共同作者、斯旺森學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)的博士生Mohsen Tabrizi說：“聚合物肌肉的彎曲復(fù)合形狀使其在獲得動(dòng)力時(shí)能夠積累能量。肌肉中分子排列的方式從自然界中獲得了靈感，在自然界中，分子的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)為結(jié)構(gòu)建立了能量，這是用不超過幾伏的電完成的?！?/p>

于是，多樣化的運(yùn)動(dòng)和輕量級(jí)的結(jié)構(gòu)使機(jī)器人（大約有板球大小）能夠像在堅(jiān)硬的表面一樣輕松地沿著沙子等移動(dòng)表面移動(dòng)，甚至能夠跳過水面。當(dāng)研究人員將微型傳感器安裝到機(jī)器人設(shè)備上時(shí)，就可以使其進(jìn)人人類無法到達(dá)的地方，執(zhí)行戰(zhàn)斗或偵察任務(wù)。

不僅如此，對(duì)于創(chuàng)造新領(lǐng)域來說，隨著行業(yè)的發(fā)展，機(jī)器人除了在“人做不到的事”上不斷涉水，也在“人不愿意做的事”上創(chuàng)造出更多可能。隨著應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)模式的不斷擴(kuò)展，微型機(jī)器人的未來還將大有可為。