工程师创造出微小的机器人“昆虫” 可在难以到达的环境中执行任务

研究人员高俊峰（音译）说：“这些机器人可用于进入密闭区域进行成像或环境评估，采集水样，或进行结构评估，”他作为匹茨堡大学斯旺森工程学院工业工程专业的博士生领导了这项工作。“任何你想进入密闭场所的地方--一个昆虫可以去但一个人不能去的地方--这些机器都可能是有用的。”

对于许多大小不一的生物--如陷阱颚蚁、螳螂虾和跳蚤--来说，跳过一个表面比爬行更省力。这些动作被复制到了机器人中，这些机器人是由聚合物人工肌肉制成的。

匹茨堡大学工业工程教授M. Ravi Shankar解释说，他的实验室领导了这项研究，“这类似于把箭装进弓里然后射出去--机器人抓住箭积累能量，然后冲动地释放能量，向前弹出。通常情况下，我们所使用的人工肌肉的启动是相当缓慢的。我们被这样的问题所吸引：‘我们如何利用这种人造肌肉，并利用它来产生跳跃式的驱动力，而不是缓慢的驱动力？’”

答案就在于分子秩序和几何形状的相互作用。

“聚合物肌肉的弯曲复合形状使其在获得动力时能够积累能量。肌肉中分子排列的方式从自然界中获得了灵感，在自然界中，分子的联合驱动为结构建立了能量，”该研究的共同作者、斯旺森学院工业工程专业的博士生Mohsen Tabrizi说。“这是用不超过几伏的电完成的。”

多样化的运动和轻量级的结构使机器人（大约有板球大小）能够像在坚硬的表面一样轻松地沿着沙子等移动表面移动，甚至能够跳过水面。