昆虫机器人在未来能帮助人类干什么？(2)

哈佛大学计算机科学家 Radhika Radyka NAGP和她的同事正在研究人造白蚁，它们就像自然界中真正的白蚁一样，可以建造比自己大得多的建筑物。每个白蚁机器人长约18厘米，宽约10厘米，看起来更像是一辆由四轮混合动力驱动的倒车。

白蚁机器人的抓取装置可以捡起砖块，扔到后面，把砖块堆在正确的位置。在一只白蚁成功搭建了 10 块砖的楼梯后，研究小组计划使用三台机器人搭建一个 80 块砖的楼梯，更像是一座城堡结构。

白蚁机器人不按照指令操作积木和方向，而是根据编程设置到达特定位置。如果这个位置高于正确的位置，机器人会继续砌砖，直到它可以到达那里，然后建造楼梯。在整个过程中，每个机器人不需要与其他机器人合作。

哈佛大学的机器人专家尼尔斯·纳普进一步开发了改进版的白蚁机器人，它可以堆放几磅米袋——类似于那些在危险地区（水淹地区、污染环境、水下和外太空）使用沙袋建造水坝或建筑物。

“蜈蚣升降机”

虽然两条腿对人类来说已经足够了，但华盛顿大学的工程师卡尔博克林格和他的同事认为知道什么设备可以处理 512 条腿。他们的机械蜈蚣长仅超过 2.5 厘米，重量不到 0.6 克，采用类似于制造计算机芯片的精加工技术制成。

为了便于移动，它的腿设计为夹层，导电层夹在两个绝缘层之间。电流脉冲为每秒30次，每个脉冲的峰值交替加热不同的三明治。加热时，其中一层绝缘层比另一层膨胀得更快，导致腿交替弯曲和伸直，从而使机器人可以向前、向后和横向移动。

速度慢是这个蜈蚣机器人的一大缺点。目前，它每小时只能移动一米。以这个速度，绕足球场一圈需要四天多的时间。博克林格计划提高他们的速度。

由于这种蜈蚣可以承载自身重量7倍的物体，因此它可能是作为微型装载机的最佳选择。去掉一些多余的设计后，博林格认为蜈蚣最终可以携带自身重量50倍的物体，从而可以用于火星样本采集等任务。如果成功，它们的承载能力将与蚂蚁相媲美——这是现代科技与自然实际竞争的罕见例子。

小强机器人来袭

蟑螂比白蚁更受人类鄙视。然而，蟑螂拥有快速移动的能力，几乎可以在任何地方移动——爬进狭窄的空间、垂直移动或倒置——这使得蟑螂不仅是一种令人生畏的害虫，而且还是一个有吸引力的机器人专家研究模型。

加州大学伯克利分校的研究人员发布了一种 6 英尺长的自走式自控六足机器人，称为 dash。这种备用蟑螂类似于雪橇，长 10 厘米，宽 5 厘米，由六只脚支撑。六足设计可保证稳定性；当它奔跑时，它的腿通过三脚架结构固定在地面上。

保罗伯克，研究生伯克利大学 Paulberkmayer 是 dash 原型的设计师，后来为这个蟑螂形状的机器人添加了爪子。改进后的机器人简称为班级。它有交替的脚，所以它可以在一系列光滑或粗糙的表面上几乎垂直地攀爬，例如墙壁、沙发和窗帘。

另一位研究生凯文·彼得森（Kevin Peterson）加入了电动翅膀和尾巴，让机器人速度更快，速度已经超过了每秒1.2米。这种改进后的机器人还可以爬上陡峭的斜坡并在跌落时保持直立。彼得森从不同高度投掷“Dash + Wings”，它几乎总是安全着陆。

展望未来，伯克利团队将为这些勤劳的昆虫机器人开发应用程序。 “我们可以将它们送到危险或不适合人类居住的地方。”机器人可以负责搜索爆炸物、检查管道泄漏和测量桥梁，彼得森说蟑螂无处不在，我们不想要它们。 “现在，工程师们正在扭转局面，开始在人们不想去的地方开发生物机器人。

文章来源：《环境昆虫学报》 网址: http://www.hjkcxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0806/1709.html