北航科研團隊實現技術突破 2厘米昆蟲機器人超快速助力災後救援

北京航空航天大學科研團隊成功實現微型動力技術新突破，並研發出一款仿生「昆蟲」，實現了昆蟲尺寸（2厘米）機器人的脫線可控爬行。

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昆蟲機器人僅2厘米 重量不足2克

相關成果近日在國際學術期刊《自然·通訊》發表。文章共同通訊作者、北航能源與動力工程學院教授閆曉軍介紹，該機器「昆蟲」身長2厘米、寬1厘米、重1.76克，垂直投影面積僅兩個指甲蓋大小，具有快速機動、高載重、無線可控等特性。

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該機器人可穿過障礙物 把求救信號傳至控制端

小機器昆蟲可以適應多種應用場景，例如災後救援、航空發動機檢測等。目前已完成求救信號採集驗證，可以模擬災後搜救的場景。在模擬場景中，機器昆蟲穿過石頭等障礙物後到達倒塌房屋附近，然後採集房屋內部發出的SOS求救信號並將其回傳至控制端。研究人員希望未來這款機器「昆蟲」也可用於航空發動機結構損傷檢測。

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採用新型動力系統 無需外接電線供電

動力系統是機器人的「心臟」。普通機器人通常靠電動機驅動，對供能要求較高，而微型機器人內部空間不足以承載大容量電池，需外接通電線持續供電，其自由移動因此受限。北航科研團隊歷經多年研究，開發出基於直線式驅動、柔性鉸鏈傳動的新型動力系統，讓微型機器人成功擺脫電機與外接電線，通過「體內」微型電池完成電生磁，促使磁鐵振動，再帶動腿部關節運動。

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微型動力技術有望推動微型機器人大範圍開發應用

北航博士生、團隊成員詹文成介紹，科研團隊還設計了仿生奔跑步態，通過機器「昆蟲」步頻和步幅的自適應調節，實現高載重下快速爬行；提出基於機器「昆蟲」雙腿振動頻率差的控制方法，實現運動軌跡精確控制。

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閆曉軍表示，這一微型動力技術的成功研發，有望推動微型機器人大範圍開發和應用，助力災後搜救、大型機械設備和基礎設施損傷檢測等。

秘魯西北部的「奧托馬約」（Alto Mayo）地區，科學家發現了27個全新物種，其中包括4種哺乳動物、8種魚類、3種兩棲動物以及10種蝴蝶。其中，兩棲老鼠和圓頭魚最令科學家驚訝。

秘魯現27個全新物種

非營利環境保育組織「保護國際」（Conservation International）在2022年進行了為期38天的考察，這片約190萬英畝的森林和農業區域擁有各種生態系統，儘管人口密集，但人們對其生物多樣性和生態系統知之甚少。

研究人員希望透過填補這些知識空白，能在面對森林砍伐和農業擴張時實施更有效的保育措施，但他們沒想到會有如此豐富的發現。考察負責人拉森（Trond Larsen）表示：「我們非常驚訝地發現，在一個受到如此大程度人類影響的區域，生物多樣性如此豐富。」

「兩棲老鼠」腳上有蹼

最令人驚訝的是一種「兩棲老鼠」，這種半水生的啮齿动物僅在受到農業活動威胁的一小片沼泽森林中被發現。這些動物具有蹼，適應水中生活，但人們對這些物種知之甚少，因此迫切需要保育。

「圓頭魚」頭部像一個腫脹的鼻子 

另外還有一種「圓頭魚」（blob-headed fish），參與考察的魚類專家都表示從未見過這種特徵。拉森解釋說：「圓頭魚頭部非常奇特，看起來像一個腫脹的鼻子。科學家從未見過這樣的物種，我們尚不清楚這種奇特結構的功能是什麼。」有一種可能的理論是這種結構有助於動物尋找食物，但這仍然是一個謎。

未來繼續開展保育工作

雖然這些都是「科學上的新發現」，但這並不表示完全不為人所知。實際上，這次考察得到了當地原住民研究員的協助，未來將繼續與原住民社區合作，開展保育工作。

「圓頭魚」（左）及「兩棲老鼠」（右）（Conservation International圖片）