这台机器人机器人由柔软的人造肌肉提供动力

RoboBee看着墙或撞上玻璃盒子的景象可能会引起哈佛大学约翰保尔森工程和应用科学学院(SEAS)哈佛微型机器人实验室研究人员的恐慌，但仅此而已。

SEAS和怀斯生物侦察工程研究所的研究人员开发了一种弹性机器人机器人，这种机器人由柔软的人造肌肉驱动，可以撞击墙壁、摔倒在地板上并与其他机器人碰撞而不会损坏。这是第一个由软执行器驱动的微型机器人，可以实现受控飞行。

SEAS前研究生、博士后研究员、论文第一作者陈玉峰表示：“在微型机器人领域，移动机器人因为具有很高的韧性，变得非常强大。”“然而，这一领域的许多人一直怀疑它们能否用于飞行机器人，因为这些执行器的功率密度根本不够高，而且众所周知它们很难控制。我们的执行器具有足够高的功率密度和可控性，可以实现悬停飞行。”

该研究发表于《自然》。

为了解决功率密度问题，研究人员基于扩展塔尔材料教授大卫克拉克开发的电动软执行器。这些软致动器由绝缘材料和具有良好绝缘性能的弹性体制成，当施加电场时，它们会变形。

通过增加电极的导电性，研究人员可以以500赫兹的速度操作执行器，这相当于以前在类似机器人中使用的刚性执行器。

当处理软致动器时，另一个挑战是系统倾向于弯曲并变得不稳定。为了解决这一挑战，研究人员建造了一个带有垂直约束线的轻质机身，以防止致动器弯曲。

在这些小型机器人中，软致动器可以很容易地组装和更换。为了展示各种飞行能力，研究人员建造了几种不同类型的软机器人舱。双翼模型可以从地面起飞，但没有其他控制。四翼双作动器模型可以在混沌环境中飞行，一次飞行可以克服多次碰撞。

伊丽莎白法雷尔赫尔布林是SEAS的一名前研究生，也是该论文的合著者之一，她说：“小型低质量机器人的一个优势是它们能够承受外部冲击。”“软执行器提供了额外的好处，因为它们比传统的执行策略更能吸收冲击。这将在潜在的应用中派上用场，比如在瓦砾中飞行执行搜索和救援任务。”

八翼四作动器模型展示了可控悬停飞行，这是软动力微型飞行机器人的首次悬停飞行。

接下来，研究人员的目标是提高软动力机器人的效率，这仍然远远落后于传统的飞行机器人。

SEAS大学工程和应用科学教授、怀斯生物灵感工程学院核心教师罗伯特伍德说：“具有肌肉样特性和电激活功能的软执行器对机器人来说是一个巨大的挑战。“如果我们能设计出高性能的人工肌肉，那么天空就是我们能制造的机器人的极限。”

哈佛大学技术开发办公室已经保护了与该项目相关的知识产权，并正在探索商业化机会。