由薄膜致動器驅(qū)動的微型機(jī)器人可以變形、鎖定形狀并不受束縛地運(yùn)行

清華大學(xué)的機(jī)器人專家團(tuán)隊(duì)與來自北京航空航天大學(xué)的三位同事合作，設(shè)計(jì)了一種新型微型機(jī)器人，該機(jī)器人可以不斷改變其形狀并“鎖定”為特定配置。在他們發(fā)表在《自然機(jī)器智能》雜志上的論文中，該小組描述了他們設(shè)計(jì)的因素、微型機(jī)器人的功能以及它們的可能用途。

新型微型機(jī)器人功能的關(guān)鍵是該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的薄膜形狀小型致動器——它是通過在硅晶片上旋轉(zhuǎn)一層硅膠涂層，然后在基板上轉(zhuǎn)移印刷聚酰亞胺薄膜制成的。然后，使用電子束蒸發(fā)、光刻和銅層的濕法蝕刻添加一層銅。它是用激光切割完成的。

當(dāng)添加傳感器、電機(jī)和類似樂高積木的積木時(shí)，該致動器允許構(gòu)建具有變形能力的微型機(jī)器人。結(jié)果是一個(gè)只有 9 厘米長、重 25 克的機(jī)器人。研究人員聲稱，它是可以在陸地或空中運(yùn)行的最小無繩機(jī)器人。

研究人員指出，由此產(chǎn)生的微型機(jī)器人可以在沒有系繩的情況下運(yùn)行，并且可以呈現(xiàn)出各種形狀，從滾動的車輛（可以以高達(dá)每秒 1.6 米的速度移動）到飛行的無人機(jī)。研究人員甚至構(gòu)建了一個(gè)可以同時(shí)做這兩件事的機(jī)器。他們指出，這個(gè)想法是制造微型機(jī)器人，這些機(jī)器人可以按需變形，然后鎖定到特定用途所需的配置中。

研究小組表示，使用他們的設(shè)計(jì)可以構(gòu)建的微型機(jī)器人類型的想法幾乎是無限的，并指出他們已經(jīng)構(gòu)建了可以滾動、行走、奔跑、上下跳躍或作為運(yùn)動方式攀爬和飛行的原型。他們指出，他們的微型機(jī)器人在很多方面都與變形金剛電影中看到的機(jī)器人相似。

該團(tuán)隊(duì)最后建議他們的機(jī)器人可以以多種方式使用，作為玩具，或用于兒童的研究項(xiàng)目。他們指出，也可能有商業(yè)應(yīng)用，包括在昆蟲巢等小型場所進(jìn)行生物學(xué)研究，或者像許多小型機(jī)器人一樣，它們可能會用于搜救行動。

輕型地面-航空微型機(jī)器人的概念設(shè)計(jì)和演示  圖片來源 Nature Machine Intelligence