近年來，隨著科技的飛速發(fā)展，機器人技術在各個行業(yè)中得到廣泛應用。機器人不僅在生產(chǎn)制造領域發(fā)揮著巨大作用，還在醫(yī)療保健、航空航天、軍事防務等領域展現(xiàn)出了強大的潛力。而與此同時，微型機器人也逐漸成為科技產(chǎn)業(yè)中備受矚目的一環(huán)。

在自然界中，我們常?？梢钥吹?，昆蟲的力量和耐力與其嬌小的身軀不相稱，以螞蟻為例，它可以攜帶10—50倍于自身重量的東西。然而，昆蟲大小的微型機器人卻很難如昆蟲般靈活有力，這是因為微型機器人的動力傳輸和動力轉(zhuǎn)換問題還尚未得到解決。日前，美國康奈爾大學研究人員將柔性微致動器與高能量密度化學燃料相結合，制造出一種昆蟲大小的燃料驅(qū)動四足機器人。該項目由康奈爾大學工程學院機械和航空航天工程副教授Robert Shepherd負責。

該四足機器人大小只有2.54厘米長，重約325毫克，由阻燃樹脂3D打印而成，它們的身體包含一對獨立的燃燒室，通向四個作為腳的致動器。每個致動器都是一個中空的圓柱體，底部覆蓋著一塊硅膠，就像鼓皮一樣。這些執(zhí)行器能達到9.5牛的力，而類似大小的電動驅(qū)動的機器人只能達到0.2牛。

機器人使用機外電子設備在燃燒室中產(chǎn)生火花，以點燃預混合的甲烷和氧氣。由此產(chǎn)生的燃燒反應使驅(qū)動器上的鼓皮膨脹，機器人彈到空中。只需要一點燃料和一些高頻火花，機器人就能在地面上飛馳而過。多一點燃料，少一點火花，機器人就會減速跳躍。當燃料完全打開，給機器人一個大的火花，它會在空中跳躍高約60厘米，大約是它身體長度的20倍。

機器人微致動器的工作頻率大于100赫茲，實現(xiàn)140%的位移，并展示了22倍于其自重的有效載荷。通過轉(zhuǎn)動旋鈕和改變?nèi)剂陷斎耄僮鲉T可以調(diào)整火花的速度和頻率，或進行實時燃料供給，觸發(fā)響應的動態(tài)范圍。

羅伯特教授指出，由化學燃料提供動力運動的微型機器人目前還無法實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。研究人員計劃將更多的執(zhí)行器串聯(lián)成并行陣列，這樣它們就可以在宏觀尺度上產(chǎn)生非常精細和非常有力的關節(jié)。研究人員還計劃講體外連接氣體燃料轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人自身攜帶燃料裝置和電子設備，實現(xiàn)創(chuàng)造一個不受束縛的機器人。