新的突破！祝贺中国科学家

我国研究团队实现仿生“昆虫”微型动力技术突破

仿生机“昆虫”在灾后救援、大型机械设备维修等场景下大有可为，行业一直在寻找合适的高效动力系统。北京航空航天大学科研团队成功实现了微型动力技术的新突破，并在此基础上开发了仿生“昆虫”。实现了机器人脱线可控爬行的昆虫尺寸(2厘米)。最近，国际学术期刊《自然·通讯》发表了相关成果。

图为北航科研团队开发的微型机器“昆虫”。(受访者提供图片)

在一堆小石头之间，这种四条腿的机器“昆虫”动作矫健，穿梭自如，就像甲壳虫一样。共同通信作者、北航能源与动力工程学院教授闫晓军表示，该机“昆虫”长2厘米，宽1厘米，重1.76克，垂直投影面积只有两个指甲盖大小，具有快速移动、高负荷、无线可控等特点。

虽然尺寸小，但“五脏俱全”。其中，动力系统是机器人的“心脏”。普通机器人通常由电机驱动，对供能要求较高。但微型机器人内部空间不足以承载大容量电池，需要连接电线才能持续供电，其自由移动受到限制。经过多年的研究，北航科研团队开发了一种基于直线驱动和柔性铰链驱动的新型动力系统，使微型机器人能够成功摆脱电机和外部电线。

图为北航科研团队开发的微型机器“昆虫”爬行动图。(受访者提供图片)

我们将能源、控制、通信和传感系统植入机器‘昆虫’中。直线驱动器将‘体内’小电池输入的电能转化为机械能，并向外输出机械振动；柔性铰链传动机构将机械振动转化为机器‘昆虫’腿部的周期性振动，从而带动整个身体实现高频弹跳。”团队成员、北航助理教授刘志伟说:“一般来说，‘体内’微电池可以完成电磁，促进一侧磁铁的振动，然后带动腿部关节的运动。”

据北航博士生和团队成员詹文成介绍，研究团队还设计了仿生跑步状态，通过机器“昆虫”的步频和步幅的自适应调节，在高负荷下实现快速爬行；提出了基于机器“昆虫”腿部振动频率差的控制方法，以准确控制运动轨迹。

闫晓军说，这种微型动力技术的成功研发，有望促进微型机器人的广泛开发和应用，帮助灾后搜救、大型机械设备和基础设施损坏检测等。

来源：新华社

记者：赵旭

制片人：曹建礼