清華團隊「搭積木」造出9cm陸空兩棲機械人 可代人類執行危險任務

更新時間:12:57 2025-04-20 HKT
發佈時間:12:57 2025-04-20 HKT

新華社報道,清華大學科研團隊成功制備出目前已知世界最小、最輕的微型無線陸空兩棲機械人,其體長為9釐米、重25克。這一創新成果星期五(4月18日)晚在國際權威期刊《自然—機器智能》上在線發表。未來,這種微型陸空兩棲機械人可應用於設備故障診斷及檢修、地質及文物勘探等場景,替代人類執行複雜危險環境下的多種任務。

微型驅動器助力機械人形狀連續變化

驅動器是一種具有可控變形能力的器件,也是微型機械人的「心臟」。清華大學科研團隊最新研製出一種薄膜狀的微型驅動器,可像「變形金剛」一般讓微型機械人實現連續形狀變化且「鎖定」其特定動作形態,提升其環境適應能力。

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清華團隊造出9cm無線陸空兩棲機械人。新華社
清華團隊造出9cm無線陸空兩棲機械人。新華社
清華團隊造出9cm無線陸空兩棲機械人。新華社
清華團隊造出9cm無線陸空兩棲機械人。新華社
由多個驅動器單元構成的迷你版「變形金剛」。新華社
由多個驅動器單元構成的迷你版「變形金剛」。新華社

研究人員表示,利用此驅動器以及團隊構建的一種「搭積木」式的設計方法,製備出上述微型無線陸空兩棲機械人,讓機械人不僅能做走、跑、跳、飛、爬等動作,還能將任意形態隨時固定,是機械人應用場景多元化的關鍵因素。據悉,目前5釐米以下的小尺度驅動器,通常難以同時實現連續的形狀變化與構型鎖定,這嚴重制約了具有多種運動模式的機械人向微型化與無線化發展。

基於材料與結構協同設計方法上的創新,清華大學航天航空學院、柔性電子技術國家級重點實驗室張一慧教授課題組自主研製出最小至幾毫米的微型驅動器,作為「可變形外骨骼」可用於集成傳感器、電機等功能元器件,進而構建複雜的機械人系統。

此外,團隊還用10多個驅動器製出一款高4.5釐米、重僅0.8克的迷你版「變形金剛」。

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