科学家开发出比猎豹跑得还快的机器人仿生猎豹机器人 _猎豹

众所周知，高速运动是动物在恶劣和不可预测的环境中不可或缺的生存技能，在机器人领域获得更快更好的机器人一直是科学家们追求的目标。最近，来自澳大利亚约翰内斯堡开普勒大学的一个研究小组开发了一种比猎豹移动速度更快的小型软体机器人。这种小型软体机器人只有邮票大小，长度不到2厘米。它不仅能在一秒钟内跑35圈，还能在水下游泳。相关研究成果于2022年8月9日发表在国际科学期刊《自然·通讯》上。在这篇科普文章中，边肖将和你分享一些这方面的知识！

这个比猎豹移动速度还快的小型软体机器人的工作原理是什么？

这种小型软体机器人的工作原理是利用可以弯曲和拉伸的柔性材料，模仿猎豹在奔跑时的弯曲和拉伸动作。但是，要实现小型柔性机器人的快速运动，必须具备两个条件:重量轻、容量消耗低；由于这两个条件，小型机器人无法加载通用电机，因此约翰尼斯·开普勒大学的研究团队使用一种软微型电磁执行器为小型软机器人提供动力。
温馨提示:执行器是2018年出版的计算机科学技术术语，是指能够将某种形式的能量转化为机械能的驱动装置。
【科学家开发出比猎豹跑得还快的机器人仿生猎豹机器人】

这种柔软的微型电磁致动器是一种3D打印机，它在拉伸的薄膜上打印出液态金属线圈，将薄膜粘合到框架上，然后用弹性体覆盖液态金属线圈，使电流通过平面线圈产生磁场。最后，通过通断电流可以随意弯曲或拉伸材料，还可以控制微型电磁致动器。

一个在水下游泳的小型软体机器人
研究人员表示，3D打印机对液态金属线圈的打印方法，可以使基板的不同部分根据实际需要进行驱动。比如只弯曲一部分，就能让后端像鱼游泳时一样摆动。弯曲的其他部分可以使机器人行走、跳跃和转弯。研究人员还添加了一些其他组件来提高机器人的性能，例如锯齿状或L形的脚。
为什么说这个软体机器人跑得比猎豹还快？

测速软机器人。
为了进行速度对比，研究小组使用了速度单位BL/s(每秒体长，中文名称为每秒体长)来衡量机器人的速度。BL/s表示身体长度每秒可以移动多少次，是比较不同种类物体相对速度的参数。根据测试结果，这种小型软体机器人在平面上可以达到35BL/s，在波纹地板上可以达到70BL/s 。公开资料显示，猎豹的速度只有20-30BL/s，所以从每秒体长来看，这种小型软体机器人的速度比猎豹快。需要注意的是，实验结果是通过给机器人接上电源线，使用外接电源得到的。
最终总结

对于软机器人来说，由于其安全性高，与人类和恶劣环境的自适应交互，软机器人具有传统刚性机器人所不具备的功能。虽然软机器人有许多优点，但仍然存在一些技术问题。例如，约翰尼斯·开普勒大学研究小组研究的这种小型软体机器人，只有通过电源线连接到外部电源，才能获得最快的移动速度。然而，在使用自身电池供电的情况下，机器人的移动速度非常慢。尽管如此，边肖认为这种软体机器人的出现为高速机器人的发展提供了一种新的思路。