在机器人和昆虫的结合上 ， 科学家和工程师们从来都没让我们失望过 。
2015年 ， 德国费斯托公司(Festo)展示出一只仿生机械蝴蝶 ， 除了外观神似真正的蝴蝶 ， 它真正神奇的地方在于能扇动翅膀翩翩起舞 ， 凭借机身中搭载的微型电池和电机 ， 能完成蝴蝶轻盈的飞行动作 。
但蝴蝶并不是科学家们唯一感兴趣的仿生主题 ， 自然界有很多昆虫存在神奇的特质 ， 蚂蚁、蜘蛛、蜜蜂甚至蟑螂 ， 都被科学家视作机器人的研究方向 。 哈佛大学甚至有一个专门的项目HAMR(Harvard Ambulatory MicroRobot)做出过一只蟑螂仿生机器人 ， 能够探索地面并且运动 。
不过最近 ， 这只蟑螂机器人拥有了一项新的技能 ， 它从地面运动变成了水陆两栖 ， 学会了“水上漂”的技能 ， 这种新的技能不但可以控制自身在水面上移动如履平地 ， 还可以选择主动下沉 ， 在水下进行移动 。
如你所见 ， 这只昆虫机器人还处在实验室阶段 ， 所以还没有一个完美的外形 。 它的重量仅有 1.65g ， 设计与 2013 年的 HAMR 原型非常类似 ， 但在四肢上增加了一个脚垫 ， 由此提供了足够浮力 。 这台机器人甚至可以再负重 1.44g 有效重量在水上浮动 ， 以最高 10 赫兹的频率 ， 在水面上进行快速摆动 ， 还能追上预先放在水上的纸船 。
【能飞会跑的机器人都有了 水里游的你见过吗？】按照官方介绍 ， 机器人要想在水上行动 ， 首先是保持自身足够轻盈 。 实际上 ， 从ARMR的原型昆虫蟑螂来看 ， 这种昆虫本身就具有在水中移动的能力 ， 因此这一研究的最新进展似乎朝着仿生机器人蟑螂又更进一步 ， 尽管让人熟悉又厌恶 ， 但这种昆虫倒真的是ARMR不断进化的“老师”呢~
但ARMR机器人这一次不光是要学习蟑螂的技巧 ， 更希望能有所扩展 ， 从视频中我们能够看到 ， 它不但可以在水面移动 ， 还可以主动下沉进入水中移动 ， 凭借四肢发出的电压 ， 水面的浮力状态被打破 ， 由此完成在水中行走的状态 ， 又因为四肢添加防水涂层的缘故 ， ARMR仿生机器人并不会因为沉入水中而造成短路 。
哈佛大学约翰·保尔森工程学院研究员 ， ARMR机器人论文第一作者Kevin Chen表示 ， 这一项目是为了证明 ， 微型机器人同样能够利用自然界微小物体的运动规律 ， 并以此来尝试挑战大型机器人的特性能力 。
另一位作者Neel Doshi认为 ， 目前ARMR能够成功在水上运动的关键在于其大小 ， “如果它太大 ， 那么提供足够的浮力会是一项挑战 ， 但如果它更小 ， 就无法产生足够下沉进入水中的力 。 ”
自然界中 ， 我们熟悉另一种水上运动昆虫水黾(就是小时候通常说的水蜘蛛) ， 同样是在自身轻盈的基础上 ， 通过极快的移动速度以及借助水的表面张力 ， 来达到水上行动而不会沉下去的效果 ， 正因为这种非常特别的技巧 ， 它们可以在水上生活和捕食 ， 而模仿这种技巧做“水上漂”机器人的 ， ARMR并不是第一个 。
2015年 ， 汉城国立大学的仿生水黾机器人 ， 就在试图模仿水黾来制造能够浮在水面的运动机器人 ， 不过团队的方向很特别 ， 不是要在水上移动 ， 而是要让机器人从水面起跳 。 因为水黾这种昆虫 ， 在水面能够瞬间跳起 ， 施加自身数倍体重的力量却不会沉入水中 ， 这令科学家非常好奇 。 在研究之后他们发现 ， 其中的秘诀在于水黾腿部运动的速度 ， 当速度够快时 ， 水的表面需要足够的时间产生变化 ， 所以通过合适的速度加上适当的深度 ， 水黾在水面能够迅速起跳 。
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