一个仅2厘米长的机器人，在实验室中飞速移动，即使被人踩住，抬起脚后又能重新前进，如同踩不死的蟑螂一般。北京青年报记者7月25日获悉，电子科技大学团队研发的这款“电子蟑螂”机器人的相关论文，当日发表于世界知名学术杂志《自然·通讯》上，未来这类机器人有望应用于灾害救援、管道巡检、狭小空间作业等应用场景之中。
r该论文的第一作者及通讯作者、电子科技大学机电学院副教授吴一川说，蟑螂虽然体型很小，但移动速度飞快，生命力也很顽强，能够承载相当于自身重量900倍的压力，相当于一个60公斤的人类承受住了54吨的重量。除此之外，蟑螂的体型也能轻松游走于墙缝等细小空间中，进入到废墟等人类难以进入的场景。此次研发的“电子蟑螂”机器人就集合了不少来自蟑螂的特性。
r与其他主要采用金属材料制作的传统大型机器人不同，吴一川研发的机器人使用了多种类似塑料的柔性材料，其中的核心便是“人工肌肉”。
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“这个‘人工肌肉’是一片特殊材料制成的薄膜，通过特定频率的振动，带动机器人的腿，实现机器人前进、后退、转弯等动作。”吴一川介绍，日常生活中很多人可能会注意到，如果桌子发生震动，桌子上的物体会随之移动，“电子蟑螂”机器人的研发就采用了与之类似的原理。
r“这款机器人得益于一次意外。”吴一川说，有一次，他们在研发机器人时，发现一些重量很轻的机器人会随着身上部件的振动，在实验中做出前进、转圈等不规则的动作。“我们由此获得了灵感，决定探索如何通过振动，规范地调控机器人的运动轨迹。”
r为此，科研团队用每秒钟能拍摄4000张照片的高速摄像机，拍摄搭载了“人工肌肉”的机器人在不同频率振动下的运动情况。“在一定频率下，机器人腿部的运动轨迹接近于直线，在另一种频率下，机器人的轨迹会形成一个椭圆，而在第三种频率下，机器人的轨迹会接近一个圆形。调整不同的频率，还可以实现顺逆时针轨迹的调控。结合这些特点，我们就能用单个“人工肌肉”不同的频率来操作机器人实现前进、后退、转弯等动作了。”
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“电子蟑螂”机器人的“人工肌肉”下方分布着电池、控制电路、传感器等部件，通过直径只有头发丝四分之一细的线和“人工肌肉”相连，实现无线远程操控“电子蟑螂”机器人的效果。
r吴一川表示，“电子蟑螂”机器人的最快速度接近每秒10厘米，大约是其体长的5倍。但其重量只有约1克，因此可以在水面上漂浮，实现水陆两栖行走。此外，由于机器人整体由柔性软体材料组成，因此哪怕机器人从高处摔下来“底朝天”，也仍然可以快速移动。
r吴一川表示，此类“电子蟑螂”机器人经过进一步的深入研究，未来有望应用于灾害救援、管道巡检、狭小空间作业等应用场景之中。
r“虽然蟑螂看起来比较讨厌，但它们的很多特性可以被人类发现、研究，最终为人类造福。”吴一川说，在日常生活中，团队的科研人员也经常会观察自然界中的种种昆虫，思考它们的独特之处，“我们的很多灵感，都来自大自然的馈赠。”
r文/北京青年报记者 屈畅
r（北京青年报客户端）
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