西北大学工程师开发出世界上最小的遥控机器人

西北大学的工程师们开发出了迄今为止最小的遥控行走机器人，类似一种小巧可爱的peekytoe螃蟹。

这些小螃蟹只有半毫米宽，可以弯曲、扭转、爬行、行走、转身甚至跳跃。研究人员还开发了毫米大小的机器人，类似尺蠖、蟋蟀和甲虫。虽然这项研究在这一点上是探索性的，但研究人员相信，他们的技术可能会使该领域更接近于实现微型机器人，这些机器人可以在密闭空间内执行实际任务。

这项研究于5月25日发表在《科学机器人》杂志上。去年9月，同一团队推出了一种有翼微芯片，这是有史以来最小的人造飞行结构。

“机器人学是一个令人兴奋的研究领域，微型机器人的开发对于学术探索来说是一个有趣的话题，”领导这项实验工作的约翰·a·罗杰斯说。“你可以想象微型机器人在工业中作为维修或组装小型结构或机器的代理，或作为外科助理来清除堵塞的动脉，阻止内出血或消除癌性肿瘤——所有这些都是在微创手术中完成的。”

领导这项理论工作的黄永刚（音）补充道：“我们的技术能够实现多种受控运动模式，并且能够以每秒一半身长的平均速度行走。对于地面机器人来说，要在如此小的规模上实现这一点非常具有挑战性。”

这种螃蟹机器人比跳蚤还小，不需要复杂的硬件、液压或电力。相反，它的力量在于身体的弹性弹性。为了制造机器人，研究人员使用了一种形状记忆合金材料，当加热时，这种材料会转变为“记忆”形状。在这种情况下，研究人员使用扫描的激光束在机器人全身不同的目标位置快速加热机器人。冷却后，薄薄的一层玻璃将结构的相应部分弹性地恢复到其变形形状。

当机器人从一个阶段切换到另一个阶段——变形到记忆的形状，然后再切换回来——它会产生运动。激光不仅远程控制机器人激活它，激光扫描方向还决定机器人的行走方向。例如，从左向右扫描会导致机器人从右向左移动。

罗杰斯解释道：“因为这些结构非常微小，冷却速度非常快。事实上，缩小这些机器人的尺寸可以让它们跑得更快。”

为了制造如此微小的生物，罗杰斯和黄转向了他们八年前引进的一种技术——一种受儿童弹出式书本启发的弹出式组装方法。

首先，研究小组制作了平面几何结构的行走蟹结构的前体。然后，他们将这些前体粘合到略微拉伸的橡胶基底上。当拉伸的基板松弛时，会发生受控的屈曲过程，从而使蟹爪“弹出”成精确定义的三维形式。

通过这种制造方法，西北大学的团队可以开发出各种形状和尺寸的机器人。罗杰斯说：“有了这些装配技术和材料概念，我们可以制造几乎任何尺寸或3D形状的步行机器人。”