机器人机器人“小强”比所有昆虫跑得快！( 二 )
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HAMR-Jr体积小似一便士硬币 ， 速度比过世上最快澳洲甲虫
HAMR-Jr身长2.25厘米 ， 重约0.3千克 ， 不仅大小像一便士硬币 ， 其重量甚至只有一便士硬币的几分之一 。
压电驱动器可以以每秒近14个体长（30厘米）的速度 ， 200Hz的步态频率驱动它 。 甚至步态频率理论上可进一步加速至超过280Hz ， 而受共振最佳点影响 ， 其实际呈现出的频率一般会减速至200Hz以上 。 因此它不仅是最小的机器人之一 ， 而且还是速度最快的微型机器人之一 。
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▲HAMR Jr.每秒可以运行约14个身体长度 ， 使其不仅是最小的机器人之一 ， 而且还是最快的微型机器人之一
值得注意的是 ， 即使最快的有腿昆虫也无法达到200Hz的步态频率 。 以每秒跨越体长个数计算速度的话 ， 世界上最快的澳洲甲虫无法达到HAMR-Jr的速度 ， 只有加利福尼亚芝麻大小的一种螨虫的行进速度才可以和HAMR-Jr相近 。
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▲HAMR-Jr变速器（右后腿）原理图 ， 左下角的插图为一个柔性关节的示意图 
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HAMR-J有效荷载能力不断升级有望超自身质量10倍
这个新的微型机器人可以小跑、俯卧、跳跃 ， 还可以像螃蟹一样横向移动 。 当有效载荷达到其自身质量（320毫克）时 ， 机器人的性能不会有太大变化 ， 这便很好地证明了机器人内部电池和传感器等的有效载荷的能力 。
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▲HAMR-Jr活动图示
此外 ， 还有一些探索性的测试表明 ， 一种新的刚性结构可以让HAMR-Jr的有效载荷至少达到3.5克 。
而在设计这款微型机器人的过程中 ， 研究人员遇到的困难主要在于两方面 。
一方面是 ， 装配过程中材料、几何性能或胶水的微小变化都会对机器人的性能产生重大影响 。 此外 ， 在显微镜下处理小而零碎的零件和折叠它们需要很大的耐心 ， 还需要手指保持灵活 。
另一方面 ， 研究人员为保持HAMR的运动性能做了大量努力 ， 毕竟它们让机器人腿的运动频率在陆地生物系统中没有参考模板 ， 而且对这种高步频下的运动力学没有先验的概念 。
研究人员表示 ， 像HAMR这样的小型机器人未来主要会应用于4个领域：由于其小巧敏捷 ， 可用于搜救和救援；其高度自治的特点可用来进行工业检查；因为它具有伸缩性 ， 可以用来协助环境监测；由于这种机器人的大小可扩展 ， 因此也可以用于医学 。
论文中还提到 ， 在这一系列机器人的下一款迭代中 ， 可以调整腿的摆动自由度以加大步伐 ， 从而提高运动速度 。 此外 ， 还会增强机器人的有效载荷能力 ， 使其至少能够携带超过它自身重量10倍的物体 。 他们的目标是通过吸收大自然动物形态的多样性 ， 最终能造出大小不一、功能强大的微型机器人 。
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结语：微型机器人技术再刷新 ， 小体积高灵活度可用于医疗等多领域
微型机器人的发展依赖于微加工工艺、微传感器、微驱动器和微结构四个方面 。 微型机器人和超微型机器人已逐步形成一个牵动众多领域向纵深发展的新兴技术 ， 它的影响力度非常高 。
以蟑螂为原型 ， 研究人员研发了小巧灵活 ， 而又有工作能力的动态微型机器人HAMR- Jr 。 小体积在工作中用处颇多 ， 比如深入建筑中因坍塌而造成的缝隙中 ， 还可以协助医疗 ， 在微小的动脉上进行慎重操作 。 由此可见 ， 微型机器人技术通过不断升级 ， 可在社会中的更多领域发挥作用 。
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