北航学生设计的微型机器人跳出自身长度的87倍！

　　

　　尽管跳蚤是令人讨厌的害虫，但应该表扬的地方必须表扬。这些只有3毫米长的微小生物一次跳跃可以跳到330毫米，这一距离几乎是它们身体长度的100倍。

　　北京航空航天大学三年级博士运睿德说“我们的灵感来自于自然界中的跳蚤，尽管它们体型很小，但可以释放出巨大的潜力，可以跳跃到接近其体长100倍的高度。机器人领域还没有人能够实现这一壮举”。

　　为了获得与跳蚤类似的跳跃能力，研究团队需要他们的机器人能够同时释放大量能量，因此他们创造了一个工作起来有点像迷你活塞发动机的机器人。

　　但它不是依靠燃料的燃烧，而是在活塞室内的正负电极之间释放高压放电，加热活塞内的空气，使其膨胀。放电结束后，腔室内的空气冷却，活塞回到原位，等待下一次放电。“通过这个循环，可以获得往复运动，带动机器人爬行和跳跃，”运睿德解释道。

　　在一系列实验中，这个只有3.4毫米宽的机器人能够跳跃296.25毫米长和156.28毫米高的距离。这相当于跳得比它自己的身长和身高分别高出87倍和45倍。

　　由于活塞发射时腿与地面之间的不对称摩擦，机器人还能够爬行。在本研究中，它在平坦表面上的爬行速度超过每秒46个身体长度。

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　　“我们最初的实验只是为了验证这种新颖的驱动方式，但我们没想到机器人能像天然跳蚤一样跳得那么高，同时还表现出良好的爬行性能，”运睿德说。

　　研究人员说，基于机器人的毫米大小、快速爬行速度和良好的环境适应性，它可能对未来的一系列潜在探测和侦察应用有用，甚至可以作为研究跳蚤等小昆虫的一种手段——这正是机器人背后的灵感来源。

　　然而，这项工作仍处于早期阶段，当前原型存在许多局限性，需要在实现其实际应用之前加以解决。目前的原型必须用电线连接才能实现跳跃和爬行的高电压，而且它仍然缺乏转向能力。

　　“接下来，我们将进行研究，帮助机器人摆脱电线的束缚，实现自由跳跃和爬行，我们将结合多个驱动程序，实现机器人的可控跳跃和爬行，”云说，并指出团队可以探索使用执行器来控制机器人的运动。

　　研究人员说：“接下来，我们将进行研究，帮助机器人摆脱电线的限制，实现自由跳跃和爬行，我们将结合多个驱动器，实现机器人的可控跳跃和爬行。”他指出，该团队可能会探索使用致动器来控制机器人的运动。

　　研究结果于3月24日发表在《IEEE机器人与自动化快报》上。

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