奔跑极限！科学家开发出比猎豹跑得还快的机器人，未来用途广泛

　　众所周知，高速运动是动物在恶劣和不可预测的环境中必不可少的生存技能，而在机器人领域获得速度更快、性能更强的机器人一直是科学家追求的目标。最近， 来自澳大利亚约翰内斯开普勒大学的研究团队开发了一种比猎豹移动得更快的小型软体机器人，这款小型软体机器人只有一张邮票大小，长度小于 2 厘米，它不仅可以在一秒钟内跑到相当于它身长的35倍距离，还可以在水下游泳，相关研究成果已于2022年8月9日发表在国际科学期刊《自然通讯》上。本期科普文章，小编就来跟大家科普一些关于这方面相关的知识吧！
　　这款比猎豹移动得更快的小型软体机器人的工作原理是什么？
　　这款小型软体机器人的 工作原理是使用可弯曲和可拉伸的柔性材料模仿猎豹在奔跑时的弯曲和伸展动作。但是要实现小型软体机器人的快速运动，必须具备重量轻、能力消耗少这两个条件；由于这两个条件的限制，小型机器人是不能装载通用电机的，于是 约翰内斯开普勒大学的研究团队使用柔软的微型电磁致动器来为小型软体机器人作为动力。
　　小知识：致动器（actuator）是2018年公布的计算机科学技术名词，指能将某种形式的能量转换为机械能的驱动装置。
　　这款柔软的 微型电磁致动器是由3D打印机将液态金属线圈打印在一张拉伸的薄膜上，将该薄膜与一个框架粘合，然后再用弹性体覆盖液态金属线圈，使电流通过该平面的线圈来产生磁场，最后就可以通过打开和关闭电流来任意弯曲或拉伸材料并控制微型电磁致动器。
　　在水下游泳的小型软机器人
　　研究人员介绍称，3D 打印机对液态金属线圈的印刷方式可以让基板的不同部分根据实际需要进行致动。例如仅弯曲一个部分可以让后端像鱼一样在游泳时像尾巴一样摆动。弯曲的其他部分可以使机器人行走、跳跃和转向。研究人员还添加了一些其他部件来提高机器人的性能，例如锯齿形或L形脚。
　　为什么说这个软体机器人比猎豹跑得还快？
　　对软体机器人进行速度测试
　　为了进行速度对比，该研究团队 使用BL/s（Body Lengths per second，中文名为每秒体长）这个速度单位来对机器人进行速度测量。BL/s表示的是每秒身体长度可以移动多少次，是一个对不同种类物体相对速度比较的参数。根据测试结果显示，这款小型软体机器人在平面上可以达到35BL/s，在波纹地板上可以达到70BL/s，根据公开资料显示猎豹的速度只有20-30BL/s，因此从每秒体长这个速度参数上来讲这个小型软体机器人的速度比猎豹还快。需要注意的是，本次实验结果是通过供电电源线连接到机器人使用外部供电的情况下获得的。
　　最后总结
　　对于软体机器人来说，由于具备高安全性以及能与人类、恶劣环境进行自适应性交互，因此软体机器人拥有了传统刚性传机器人难以具备的功能。虽然软体机器人有众多优点，但是仍然存在一些技术难题，例如约翰内斯开普勒大学研究团队研究的这款小型软体机器人，只有通过供电电源线连接外部供电电源的情况下才能获得最快的运动速度；而在使用自身携带的电池供电的情况下，机器人的运动速度是非常缓慢的。尽管如此，小编认为这款软体机器人的出现对高速机器人的发展提供了新的思路。
　　作者 ｜魏冉
　　来源 ｜郑州市第二届科普征文大赛投稿入选作品
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