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比蚂蚁还小的机器人，不用电也能跑？

2019-07-24 17:06:00

微型机器人这个名词应该大家都不陌生吧？只要是爱看科幻电影的人都多少有接触过，利用他们微小的体积，这些机器人可以钻进常人所进不去的空隙间。

近日，研究人员造出了一个目前为止世界上最小的机器人。

比蚂蚁还小，不用电也能跑？

美国佐治亚理工学院的工程师最新创造了一种新型微型3D打印机器人——鬃毛机器人

1美分硬币旁的微型鬃毛机器人

图片来源：Allison Carter/佐治亚理工学院

它的长度为2毫米，重量为5毫克，相当于世界上最小的蚂蚁。尽管这些机器人受制于小尺寸的物理局限性，但是它们仍然可以在一秒钟之内覆盖四倍于其自身长度的区域。

这项研究得到了佐治亚理工学院电子与纳米技术研究所种子基金的资助。

微型鬃毛机器人研究团成员

图片来源：Allison Carter/佐治亚理工学院

研究团队成员包括佐治亚理工学院电气与计算机工程学院助理教授阿扎德·安萨里（Azadeh Ansari）、乔治·W·伍德拉夫机械工程学院副教授上田俊（Jun Ueda）以及研究生金德宇（DeaGyu Kim）与郝志坚 (Chris Hao)。

能跑、能跳、能自主发电？

鬃毛机器人依靠振动来解决机器人运动这个难题。

当外界致动器产生振动（这种震动可包括超声波、声纳源，甚至来自微型的扬声器等），迫使它的弹力腿向上和向下移动，推动微型机器人向前进。

图片来源：Allison Carter/佐治亚理工学院

每个机器人可以根据腿的尺寸、直径、设计和整体几何形状，被设计用于响应不同的振动频率，而振动的幅度则可控制微型机器人运动的速度。

目前，这款机器人有两种版本，一种有四只脚，另一种则有六只脚。

在使用压电制动器的情况下，压电制动器在受到电流后会产生振动，进而驱动机器人的行动；反转过来，当压电制动器受到振动，也可以产生电流，那么它就完全实现了自主发电，自主运动的功能。

同时，研究人员也可以利用振动来支配单个机器人进行运动。因为一般以磁力驱动的微型机器人，虽然磁场可用于集体控制，但磁力无法轻易地控制个别机器人。

显然在这点上，鬃毛机器人很有优势。

机器人由粘贴在聚合物身体上的压电致动器组成，聚合物身体由双光子聚合光刻（TPP）技术3D打印而成。

图片来源：Allison Carter/佐治亚理工学院

想象下，当一群鬃毛机器人一起工作时，他们能感知环境的变化、能移动材料，在未来或许还能用于人类医疗，修复人体内的损伤。

目前研究团队正在通过将两个稍有不同的微型刷毛机器人连接到一起，为机器人增添转向功能。因为每一个连接在一起的微型机器人都会响应不同的振动频率，组合起来就可以根据不同的频率和幅度来实现转向。

一旦拥有了一个可完全控制转向的微型机器人，将衍生出来无数可能性！