兩棲“機(jī)器蟑螂”可探索水下環(huán)境

據(jù)美國哈佛大學(xué)官網(wǎng)近日消息，該校研究人員研制出一種“水陸兩棲”的“移動(dòng)微型機(jī)器人”（Ambulatory Microrobot，HAMR），外形就像“機(jī)器蟑螂”，可在陸地上行走，在水面游泳，必要時(shí)還能在水下行走。這種設(shè)計(jì)為小型機(jī)器人找到了新的用武之地。

研究人員解釋，HAMR使用“多功能腳墊”，能依靠液體表面張力產(chǎn)生的浮力在水面游泳，更重要的是，還能在必要時(shí)，通過施加電壓破開水面潛入水下。其整個(gè)機(jī)身覆蓋特殊防水涂層，可避免在水下發(fā)生電路短路。

HAMR還有4對不對稱襟翼，利用襟翼和周圍水之間的不穩(wěn)定的相互作用，能產(chǎn)生類似于潛水甲蟲的游泳步態(tài)，這使其可以有效地向前游泳和轉(zhuǎn)彎。此外，在水面上移動(dòng)還使其能躲避水下障礙物，并減少阻力。

研究發(fā)表于《自然·通信》雜志。論文第一作者、哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（SEAS）博士后研究員凱文·陳說：“這項(xiàng)研究表明，微機(jī)器人可以利用小規(guī)模物理學(xué)——在這種情況下是表面張力——來執(zhí)行對大型機(jī)器人來說極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。”

該機(jī)器人的重量相當(dāng)于一枚曲別針，只有約1.65克，能攜帶1.44克的額外載荷，而且能以高達(dá)10赫茲的頻率讓其腿滑動(dòng)。研究人員指出，機(jī)器人的大小對性能至關(guān)重要，如果太大，它可能很難浮在水面上；如果太小，它又難以產(chǎn)生足夠力量來破壞水面張力（潛入水下）。

在水下環(huán)境中，HAMR展現(xiàn)出與陸地上同樣優(yōu)越的移動(dòng)能力。不過，它仍有不足之處，比如潛入水下后，只能依賴水底的斜坡慢慢爬回地面。研究人員下一步將重點(diǎn)解決HAMR的出水問題，希望為其找到一種無需坡道也能返回陸地的方法，可能采用沖動(dòng)跳躍機(jī)制等。（劉霞）