杭州造出“打不死的小强” 2厘米大小，从天而降也毫发无损

近日，西湖大学工学院姜汉卿团队提出了一种全新的电磁弹性体驱动机制，首次使昆虫尺度的软体机器人能在复杂的户外环境实现完全自主运动，为未来小型化、无线化、高性能的智能机器人系统提供了全新的解决方案。相关成果发表在《自然·通讯》期刊。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

昆虫尺度的软体机器人身长仅2厘米、体重仅2克，就像“打不死的小强”——被扔进草丛，能匍匐前进或旋转跳跃；被扔进水里，能快速调整姿态，化身为“鱼”；从108米高的塔顶掉落，重重摔在地上，能在片刻后再次起身蹦跶……Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

“打不死的小强”是怎么诞生的？Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

在自然界，昆虫等小型生物之所以能轻盈穿梭、强劲爬行，靠的正是肌肉的高效率收缩机制。然而，现有的大多数自主机器人仍依赖刚性电机，需要齿轮、轴承和减速器等大量复杂的结构零件，不仅体积大，结构硬，而且难以“塞进”只有几厘米的小型软体机器人。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

姜汉卿研究团队开发出的全新的电磁弹性体驱动机制，突破了人工肌肉对极端外场的依赖——通过硬磁体和软磁体之间的静态磁吸引力，与结构化弹性体的精细设计相结合，实现像肌肉一样的收缩运动。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

小型软体机器人的能耗低，只有56毫瓦，跟小LED灯差不多。如果背着一块8毫米长、4毫米厚，容量只有20毫安的小型板载电池，可以持续工作一个小时。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

目前，团队构建出了一系列具有完全自主能力的昆虫级软体机器人，不仅能在没有任何外部场源或缆绳连接的情况下自行运动，还可以走出实验室，迈向户外环境，在不同场景大展拳脚。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

蠕动式爬行机器人：只有1.6厘米大小，可以从30米高空自由落体后毫发无损并继续匍匐前进，非常适合在废墟、瓦砾、狭小缝隙中执行搜救任务。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

自驱动游泳机器人：像一只水螅，只有2厘米大小，重量仅2克，能自主游动超过一小时，为水下环境监测或污染检测提供一个小巧、灵活的平台。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

自驱动跳跃机器人：这可能是目前已知最小的完全自主跳跃软体机器人，只有指尖那么大，能在没有外力的协助下连续起跳、落地、再跳。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

这些“昆虫大小”的机器人，能自己移动、躲进缝隙、实时感知环境，甚至从天而降也毫发无损，未来将成为人类在灾难现场、极端环境或水下探测任务中的“先锋队”。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网

姜汉卿说，未来，团队还将推动“小强”实现两栖运动与3D跨障碍运动，让它成为人类执行科学任务的得力助手。Ge4新江南网|江南区域知名综合门户网