原文標(biāo)題：《跑得比獵豹快的機(jī)器人來了，還能游泳跳躍，大小僅為毫米級(jí) | Nature 子刊》
各位請打開腦洞，猜猜比獵豹跑得還快的機(jī)器人長什么樣？
答案揭曉 ——
是不是和你想象中的不太一樣？
首先這個(gè)小家伙確實(shí)是機(jī)器人，它屬于軟體機(jī)器人這類。
另外別看它其貌不揚(yáng)，但人家運(yùn)動(dòng)速度最快可達(dá) 70 體長 / 秒；而獵豹作為陸地上跑得最快的動(dòng)物，最快速度也不過 23 體長 / 秒。
也就是說，這個(gè)小機(jī)器人的“奔跑”速度是獵豹的 3 倍多！
除了跑，它還會(huì)游泳，在水中的速度可達(dá) 4.8 體長/ 秒，而奧運(yùn)游泳冠軍速度約為每秒一點(diǎn)幾個(gè)體長。
在此說明一下，以體長 / 秒（BL / s）為單位的相對(duì)速度，主要是為了量化不同大小生物體的速度。
這個(gè)超級(jí)靈活的機(jī)器人出于一群奧地利科學(xué)家之手，相關(guān)科研成果目前已登上了 Nature 子刊 Communications。
下面就來看看這個(gè)相貌平平的家伙為何能跑得這么快。
柔性材料 + 電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)
其中一個(gè)很重要的因素就是它“軟”。
常見的機(jī)器人一般都是由金屬和塑料等剛性材料制成的。
與之不同的是，制作軟體機(jī)器人材料主要為：聚合物和形狀記憶合金等柔性材料，這些合金會(huì)隨著溫度變化發(fā)生形變。
這樣其實(shí)和生物體或活組織的方式運(yùn)作更相似。
就拿這個(gè)軟體電磁機(jī)器人 （SEMR）來說，其線圈由一種叫 Galinstan（鎵銦錫合金）的金屬合金構(gòu)成，是通過液體 3D 打印技術(shù)制作的。
該線圈被嵌入彈性外殼，并露出一部分來與外部電極相連。
此外，該機(jī)器人還配備了小型自供電控制器來控制形狀，并且還有 L 形或鋸齒形 “ 腳 ”。
然后還有一個(gè)因素就是它“彎”。因?yàn)檠芯空弑硎?，自然界中，許多動(dòng)物都是靠彎曲身體的擴(kuò)張和收縮來快速移動(dòng)的。
這里再回顧一下獵豹奔跑：
至于這個(gè)機(jī)器人是怎么動(dòng)的，它主要靠的就是電磁感應(yīng)：在靜態(tài)磁場中受到時(shí)變電流影響而運(yùn)動(dòng)。
研究者測試了它的速度并發(fā)現(xiàn)，這種軟體機(jī)器人在平面上的移動(dòng)速度可達(dá) 35 體長 / 秒；而在三維折疊物體表面上，其移動(dòng)速度達(dá)到最大值：每秒移動(dòng) 70 倍體長。
據(jù)論文內(nèi)容，這個(gè)速度比其他軟體機(jī)器人快了約 17.5 倍。
除了跑得快還靈活且耐造
前文提到這個(gè)機(jī)器人還有控制器，這玩意兒可以選擇性地控制機(jī)器人身體的不同部分，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向、跳躍等動(dòng)作。
別看它長得這么迷你（尺寸為 9mm×9mm×0.8mm），但實(shí)際上非常耐造：
當(dāng)小機(jī)器人正在行走時(shí)，研究者“趁其不注意”，用其體重 1764 倍的外力把它壓扁了。
結(jié)果，經(jīng)過如此大的打擊后，這個(gè)機(jī)器人表示：沒事兒。
研究者指出，這些功能也是很重要滴！因?yàn)檫@樣它就能適應(yīng)更多復(fù)雜、惡劣的環(huán)境，具有更大的實(shí)用價(jià)值。
研究者簡介
發(fā)明這個(gè)機(jī)器人的研究團(tuán)隊(duì)來自奧地利約翰內(nèi)斯開普勒大學(xué)（JKU）。
論文一作兼通訊作者 Guoyong Mao，本科就讀于浙江大學(xué)，隨后獲得浙大固體力學(xué)博士學(xué)位，在碩博連讀期間曾作為交換生去哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)了一年。
他現(xiàn)任約翰內(nèi)斯開普勒大學(xué)的軟材料實(shí)驗(yàn)研究助理。
論文另一位通訊作者 Martin Kaltenbrunner 現(xiàn)任約翰內(nèi)斯開普勒大學(xué)教授，并任該校軟材料實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。
其實(shí)目前已有很多種軟體機(jī)器人了，有的能從海洋中清除塑料垃圾，有的還能幫助人類研究月球和火星的炎熱沙漠。
Mao 和他的團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)更多樣化的軟電磁機(jī)器人。他們表示，這的東西有小巧、跑得快等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，所以具有很不錯(cuò)的發(fā)展前景。
未來，這種機(jī)器人應(yīng)該可以用來檢查人體中難以觸及的器官（比如胃）。
當(dāng)然，還能以更快的速度清理垃圾和探索環(huán)境。（手動(dòng)狗頭）
論文地址：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32123-4
參考鏈接：
https://arstechnica.com/science/2022/09/tiny-robots-made-of-galinstan-can-run-faster-than-a-scaled-down-cheetah/
本文來自微信公眾號(hào)：量子位 （ID：QbitAI），作者：Alex
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