這款全球最小的四足機器人，比螞蟻的臉還要小

與很多研究人員一樣，美國馬里蘭大學的學生Ryan St. Pierre也在嘗試挑戰微型機器人的極限。

「讓機器人變得更小，是一個有趣的挑戰。」他在接受IEEE SPECTRUM的採訪時表示。與其他微型機器人都試圖模擬昆蟲外形不同，他的四足機器人外觀相當普通。

目前全球最小四足機器人 圖片來源：馬里蘭大學

兩年前，Ryan做出了當時全球最小的四足機器人，20毫米長，1.6克重，臀部高5.6毫米。它並不是個全自動化的機器人，更像是一塊小磁鐵。

它的內部沒有電機和電池，需要通過外部磁鐵驅動。由於四足設計巧妙，這塊「小磁鐵」可以在任何錶面行進，在平坦地面上的移動速度約為78毫米/秒。

前全球最小四足機器人在凹凸不平的馬賽克平面上做運動測試 圖片來源：馬里蘭大學

最近，Ryan完成了一款比「小磁鐵」還要再小十倍的機器人。它的尺寸僅為2.5毫米x 1.6毫米x 0.7毫米，比螞蟻的臉還要小，重量只有1微克。

全球最小四足機器人和螞蟻臉的對比 圖片來源：馬里蘭大學

和之前一樣，這款機器人同樣靠外部磁場驅動，磁場作用在小機器人腿部安裝的立方磁鐵，帶動機器人四足轉動，推動機器人前進。這個機器人可以實現前傾、慢跑、搖擺等不同的姿態和運動方式。

「當機器人的四足都朝向一個方向時，就擺出了前傾姿態。通過磁場改變四足的方向，就可以完成不同的姿態。」 Ryan稱。

全球最小四足機器人在進行運動測試 圖片來源：馬里蘭大學

這個小機器人雖然體積小、結構簡單，但跑的並不慢。它的運動速度達到37.3毫米/秒，相當於每秒可前進近15個身長的距離。且它的「抗疲勞」能力出色，在經過100萬次循環測試後，沒有明顯的磨損或性能下降。

對於這個小傢伙的潛在應用空間，Ryan在採訪中提到，它最直觀的的作用是幫助人們了解毫米級物體的腿部運動狀況。例如，為研究螞蟻如何運動提供了一個更加直觀的模型。隨著對這一量級物體動力學的了解不斷深入，人們可以此為指導，設計出具有更多功能的微型機器人。

下一步，Ryan還將繼續研究並製作更小的機器人。他認為，機器人能否更小，主要取決於磁性材料和機器人腿部結構設計。

當機器人體積過小，關節在運動中產生的摩擦力將變成影響其運動的主要因素，這需要通過增加腿長來增加扭矩，然而，「大長腿」會一定程度上降低運動效率。因此，下一代最小四足機器人或許很難再沿用現在的外觀設計和驅動模式。

「沿用現有外觀和驅動模式充滿挑戰，但這一研究將幫助人們進一步了解陸生爬行生物的腿部運動情況，或許還能反映出生物系統所面臨的進化壓力，告訴人們，它們是如何突破體積限制的。」Ryan說。

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