致動器研究出現(xiàn)突破 小于零點一毫米的機器人誕生

　　科技日報北京8月26日電 (記者張夢然)英國《自然》雜志26日發(fā)表了一項機器人最新成果：使機器人移動的重要部件——致動器研究出現(xiàn)突破，科學家由此創(chuàng)造了“專為行走而生”、數(shù)量超過100萬個的微型四腳機器人大軍。這一成果得益于這類與現(xiàn)有硅電子器件兼容的新型致動器的發(fā)展，這也是迄今已知首批尺寸小于0.1毫米的機器人。

　　將電子器件微型化，以致最終生產(chǎn)細胞大小的機器人，一直是工程師們追求的目標。微型機器人屬于典型的微機電系統(tǒng)，其發(fā)展依賴于微加工、微傳感、微驅(qū)動和微結(jié)構等方面。而致動器的定義，是指通過電、光信號，直接或間接控制機械結(jié)構，使之發(fā)生變形或移動等。一直以來，由于缺乏合適的微米級致動器系統(tǒng)，微型機器人技術的進一步發(fā)展受到限制。

　　鑒于此，美國賓夕法尼亞大學研究人員馬克·密斯金及其同事，此次研發(fā)了一類新型電化學致動器，克服了這一瓶頸。這些致動器構成了機器人的腿，使得機器人尺寸小于0.1毫米(約為人的頭發(fā)寬度)，當受到激光刺激時，就會彎曲，產(chǎn)生行走動作。

　　實驗中，研究團隊在一塊4英寸的硅片上，制造了超過100萬個行走機器人。這些機器人由板載硅太陽能電池驅(qū)動。

　　研究團隊認為，這些是已知的第一個尺寸小于0.1毫米的機器人，其中板載電子裝置用于控制驅(qū)動。它們很堅固，能在高酸性環(huán)境和超過200開爾文的溫度變化中生存下來，并且可以通過皮下針頭注射，為探索生物環(huán)境內(nèi)的應用帶來了可能。

　　在該研究隨附的新聞與觀點文章中，美國麻省理工學院科學家邁克爾·斯塔諾表示，雖然這些機器人目前功能尚有限，譬如說它們比其他游泳型機器人稍慢，也不能感知環(huán)境及缺乏綜合控制，但最有價值的是它們與現(xiàn)有硅技術的兼容，正是這一兼容性，讓其在不久的未來很快就能夠開發(fā)更多實用性功能。

　　總編輯圈點

　　目前世界范圍內(nèi)微型機器人的研究已有不少成績，一些“專注于”運動型的機器人可以做到與昆蟲一般大小，但對工程師們來說，還是希望它們能小到肉眼幾乎都要看不到的程度。這就需要微致動器的先行發(fā)展，首先體積要足夠小，其次能驅(qū)動微型結(jié)構產(chǎn)生運動，最后還要平衡整體結(jié)構，不能在運動的同時發(fā)生偏移。常見的輪式和履帶式行走機器人顯然容易得多，但對于邁“腿”走路的機器人，尤其是想要克服不平坦的地面，要求就非常高了。而結(jié)合了“微型”與“行走”，正是此次工程師們?nèi)〉贸晒�的關鍵。