科学家开发敏捷的新型昆虫机器人 可在极小空间中快速转弯

新的机器人建立在该团队在2019年描述的设计上，该设计由涂有弹性聚合物的聚偏氟乙烯（PVDF）矩形片制成。这个想法是，当施加交流电时，材料会快速弯曲和伸直，转化为向前运动。

事实上，该团队报告说，它的速度出奇地快–机器人可以在平坦的表面上以每秒20个自身长度的速度移动，甚至可以携带小型有效载荷。唯一的问题是，它的机动性不是很强，所以在新版本中，工程师们给它配备了更先进的“腿”。

"我们原来的机器人可以移动得非常非常快，但我们无法真正控制机器人是向左还是向右，而且很多时候它会随机移动，因为如果在制造过程中有一点差异–如果机器人不对称–它就会偏向一边，"该研究的资深作者林立伟说。"在这项工作中，主要的创新是增加了这些“脚垫”，使它能够进行非常快速的转弯。"

该机器人“腿”的工作原理是静电粘附。在这种情况下，当对一条“腿”施加电压时，它将粘在地板上，使机器人朝那个方向急剧转动。研究人员通过让机器人穿过一个迷宫来证明它的敏捷性，它能够在5.6秒内完成这个迷宫。在其他测试中，它配备了气体传感器，并负责创建一个区域内的气体浓度地图，这可能暗示了未来在定位泄漏源方面的应用。

该团队建造了两个不同的版本，一个是拴在电源上的，另一个是靠电池运行的。拴住的模型是更快的，其最高速度为每秒28个自身长度，这几乎和活蟑螂一样快。同时，电池模型的速度较慢，但有可能走得更远–在携带气体传感器的情况下，最长可达19分钟和102英尺（31米）。

林立伟说："今天最大的挑战之一是制造更小规模的机器人，以保持更大的机器人的动力和控制。对于较大规模的机器人，你可以包括一个大电池和一个控制系统，没有问题。但是，当你试图将所有东西缩小到越来越小的规模时，这些元素的重量就会使机器人难以承载，而且机器人的移动速度通常非常慢。我们的机器人速度非常快，相当强壮，而且所需的功率非常小，允许它在携带传感器和电子设备的同时也携带电池"。

这项研究发表在《科学机器人学》杂志上。该团队在下面的视频中演示了该机器人。