RoboFly，由研究人員創建的昆蟲大小的機器人。圖片：Chukewad等
昆蟲大小的機器人可能具有許多有用的應用，比如，協助搜索和救援（SAR）任務、簡化基礎設施的檢查並加速農業過程。儘管它們具有尺寸方面的優勢，但這些機器人可能很難製造，因為它們的製造涉及組裝多個微小的組件。
為了克服這些限制，華盛頓大學的研究人員最近創建了RoboFly，這是一個僅有74毫克重的撲翼機器人，它可以在空中、地面和水面上移動。該新機器人在arXiv預發表的論文中介紹，使用的組件數量少於通常用於構造昆蟲大小的機器人的組件，從而大大簡化了其製造過程。
進行這項研究的研究人員之一尤格什·丘克瓦德（Yogesh Chukewad）說：“RoboFly是一種受飛行昆蟲啟發的撲翼微型機器人。這些昆蟲可以飛行、行走，其中一些還可以在水面上掠過。我們的研究目標是開發一種機器人，該機器人通過執行多模式運動來模仿其生物學對應物，包括空中、地面和水面運動。”
利用表面張力可保持在水面上
丘克瓦德和他的同事創造的微型機器人是RoboBee的改進型號，RoboBee是一種飛行的微型機器人原型。該研究的主要作者，首席研究員索耶·富勒（Sawyer Fuller）在他開始在華盛頓大學工作之前曾在哈佛大學開發過。RoboFly的一個關鍵改進是它具有更少的組件，因為研究人員發現組裝過多的零件會使其製造過程過於複雜。
丘克瓦德解釋說：“RoboBee的設計方法使它的製造非常困難。目前，大多數昆蟲大小的機器人都是在顯微鏡下建造的，需要手工仔細組裝，因為它們有許多單獨的微型部件。如果在繁忙的實驗室中不小心掉了芝麻大小的一部分，就永遠不會再見到它了！”
為了簡化RoboFly的製造，研究人員創建了一個新設計，該機器人的底盤由一張摺疊的層壓板組成。因此，無需組裝許多微觀零件就可以製造機器人。底盤也較低，因此更接近地面，從而實現了三種不同類型的運動。
丘克瓦德說：“RoboFly利用壓電致動器驅動的兩個拍打翼像一些昆蟲一樣飛行和盤旋。它也可以通過使用同一組拍打翼在地面上移動和轉向。由於它的重量輕，如果用一組三個腳狀附件進行改裝，它可以降落在水面上。一旦降落，機器人可以使用與在地面上移動相同的原理在水上移動和轉向。”
通過可雙向變形的壓電裝置實現撲翼
它可以在水上飛行、行走和漂移，這使RoboFly獨樹一幟，使其與其他昆蟲大小的機器人區分開來。機器人可以比現有機器人更有效地避開障礙物，因為它可以簡單地切換到不同的運動模式（例如，如果檢測到地面上的障礙物，則可以在水上飛行或移動）。
如果將其商業化，RoboFly可能具有多種潛在用途，比如，幫助人類用戶檢測氣體洩漏或協助志願者執行搜索和救援任務。它也可以大量部署在水面上，以尋找汙染物或潛在危險流體（例如飛機災難產生的燃料）洩漏。
丘克瓦德說：“現在我們確定RoboFly可以執行多種模式運動，我們的下一個目標是將其用作更好地瞭解其生物學對應物行為的工具。”
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