近日，清華大學與加州大學伯克利分校共同在《Science Robotics》上發(fā)表了一篇其軟體機器人研究成果的論文。雖然該軟體機器人看起來就像一張彎曲的小紙條，它卻能夠以每秒20個體長的超快速度移動，并且重力踩踏之后運動如初，特性神似‘小強’。
這是一只小到只有3cm×1.5cm大小的薄片機器人，薄到只能用掃描電子顯微鏡才能真正看到機器人是由什么制成的：一個熱塑層夾在鈀金電極之間，用粘合劑硅膠粘合到底部的結構塑料上。當給這只小的薄片機器人通以交流電（最低可以為8V，通常約為60V）時，機器人內(nèi)部的熱塑性塑料便會頻繁的伸展和收縮。此時，機器人前面的‘小腳’便會通過不停的震動向前移動。
據(jù)介紹，該機器人完成一個完整的步進周期僅需要50ms，相當于200Hz。這樣，在高頻的運動步態(tài)下，機器人便可以以每秒20個體長的速度高速向前移動。而且，由于本身材料的優(yōu)勢，即使給它超過自身體重100萬倍的壓力，它也能在碾壓消失之后，恢復原來的運動模式。
除了在平地上高速移動，它還能以每秒1個體長的移動速度攀爬15度的斜坡。此外，該機器人還能在載重為自身重量6倍的情況下，自如前行。經(jīng)對比，清華大學與加州大學伯克利分校共同研發(fā)的這款機器人的速度和堅固性在很大程度上是其他軟機器人無法比擬的。有了這樣優(yōu)秀的特質(zhì)，此款機器人在未來能更好的應用于環(huán)境探索，結構檢查，信息偵查和救災等領域。
很多人可能不理解清華大學該款機器人每秒20個體長的移動速度是什么概念。對此該團隊還展示了自然界中某些品類動物的移動速度和其其中的關系比較：
該圖表顯示了一些哺乳動物（紫色區(qū)域），節(jié)肢動物（橙色區(qū)域）和軟體機器人（藍色區(qū)域）的體重與速度的對應關系。對于哺乳動物和節(jié)肢動物，顯示出相對于體重的強烈的負定標法：隨著體重減小，速度增加。然而，對于軟機器人而言，這種關系似乎正好相反：隨著體重的減少，速度會降低。
舉個體長與移動速度的例子：在圖標中數(shù)字39的位置（左上角），是1916年在加利福尼亞州的一塊巖石下發(fā)現(xiàn)的一種微小的螨蟲。該螨蟲大小不到1毫米，但它可以以每小時0.8公里的速度運行，即每秒322個身體長度，使它成為地球上相對于自身大小最快的陸地動物。如果人類相對于我們的體型跑得那么快，我們將以每小時超過2,000公里的速度行駛。
由此可以看出，雖然清華大學這款機器人為軟體機器人，但卻有著如節(jié)肢動物一般優(yōu)秀的移動速度，即隨著自身重量的減小移動速度增加。這也是這項研究難能可貴的一點。
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