工程师创造出具有猎豹敏捷性的昆虫大小机器人

加州大学伯克利分校的工程师开发了一种可以像猎豹一样灵活地转弯和旋转的昆虫级别机器人。该团队从能够用专门的粘性脚垫在下方行走的各种昆虫和蜘蛛中汲取灵感。新开发的机器人可以通过复杂的地形并避免意外的障碍。

机器人由一层薄的、可弯曲的材料制成，当施加电压时可以弯曲和收缩。

2019年，该团队首次展示了这种材料，使用了一只能够以每秒20个身体长度（约1.5英里每小时）的速度在平面上移动的蟑螂大小的机器人，这是当时最快的相对速度的昆虫级别机器人。

静电脚垫

新的研究涉及将两个静电脚垫添加到机器人上，然后将电压应用于任一脚垫，以增加脚垫和表面之间的静电力。这样，脚垫可以更牢固地粘附在表面上，而机器人的其余部分可以围绕脚旋转。

有了两个脚垫，操作员可以完全控制机器人的轨迹。他们可以使机器人以更快的速度进行转弯，这比大多数昆虫都快。

李伟（Liwei Lin）是加州大学伯克利分校机械工程系的教授。

“我们的原始机器人可以移动得非常、非常快，但我们无法控制机器人向左或向右移动，很多时候它会随机移动，因为如果制造过程中有轻微的差异——如果机器人不对称——它就会偏向一侧，”林说。“在这项工作中，主要创新是添加这些脚垫，使其能够进行非常、非常快的转弯。”

研究团队拍摄了机器人在乐高迷宫中导航的视频，以测试和展示其敏捷性。它携带一个小型气体传感器，并避开掉落的碎片。由于其设计，这个小型机器人可以承受120磅重的人踩踏。

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

实际应用

像这样的小型昆虫机器人可以用于搜索和救援任务，或用于调查和探索危险的环境。例如，它可以被部署来寻找潜在的气体泄漏。

机器人大部分时间都被连接到电源，或者通过一根小电线供电，但也有一个无线版本，可以使用电池供电，持续时间长达19分钟和31米。

“今天最大的挑战之一是制造出能够保持大型机器人功率和控制能力的更小规模的机器人，”林说。“对于较大的机器人，可以轻松地包含一个大型电池和控制系统。但是，当你试图将一切缩小到更小的规模时，机器人的重量变得很难承担，机器人通常移动得很慢。我们的机器人非常快，非常强壮，需要很少的功率，可以携带传感器和电子设备，同时也携带电池。”