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06-18
仿生机器人日益成为机器人领域的研究热点。
2016年，哈佛大学微型机器人实验室的研究人员在“小强”身上建模了一款名为HAMR的四足微型机??器人，看上去有点吓人。
它重约3克，长约5厘米，大小与现实生活中的蟑螂相似。
当四足“小强”移动的镜头放慢 20 倍时就会发生这种情况。
近日，在机器人领域顶级会议ICRA（IEEE国际机器人与自动化会议）上，研究团队推出了HAMR-Jr的更小升级版，其重量仅为HAMR的十分之一。
它不像真正的蟑螂腿那么高，是目前最小、最快的昆虫仿生机器人之一。
史无前例的“四足小强” 其实，HAMR是Harvard Ambulatory MicroRobot（哈佛移动微型机器人）的缩写。
这个机器人的灵活和体积小可以通过它的名字来理解。
自2017年HAMR推出后的几年里，研究团队不断尝试基于HAMR的技术突破。
例如，2016年研究团队设计了可以踩开关的“小强”HAMR-E。
简单地说，HAMR 可以深入检查您自己的身体，检查各个部件是否正常工作。
不过当时的HAMR-E的质量和体积与HAMR并没有太大区别，有点像功能优化。
与之前的更新相比，ICRA上公布的HAMR-Jr可以说是史无前例的。
那么我们来看看HAMR-Jr的相关参数。
从上面的动画可以看到，HAMR-Jr依然沿袭了四足设计，外观上与HAMR并没有太大的区别。
不过，HAMR-Jr 最大的变化是它的尺寸：重量为毫克，长 2.25 厘米。
HAMR-Jr可谓小巧灵活，可以像螃蟹一样小跑、前倾、跳跃、搬运重物、侧走。
HAMR-Jr是独立驱动的，具有8个自由度。
此外，在压电执行器的驱动下，HAMR-Jr可以以每秒14个体长（30厘米）的速度移动，平均步频和最佳共振点为Hz，最高可达近Hz。
值得一提的是，由于运动神经冲动和肌纤维激活的生物学限制，自然界中昆虫的最快踏频无法达到Hz。
正如该论文的共同作者之一、科罗拉多大学博尔德分校 Kaushik Jayaram 所说：HAMR-Jr 的节奏可以超过 Hz，这在陆地生物系统中是前所未有的，而且在如此高的节奏下运动的力量学术研究也是空前的。
HAMR-Jr 的另一个值得注意的指标是，当有效负载达到其自身质量（毫克，例如电池和一些传感器）时，其性能不会发生太大变化。
然而，这里还有一些改进的空间。
雷锋网获悉，一些探索性测试表明HAMR-Jr的有效载荷至少为3.5克。
我们来看看HAMR-Jr的制造过程。
通过印刷电路微机电系统（PC-MEMS）制造工艺，机器人部件被蚀刻成2D部件，然后通过柔性铰链连接形成3D结构。
通过缩小 2D 蚀刻、执行器和板载电路，可以在不改变其功能的情况下缩小机器人的尺寸。
它可以进入太空并探索地下。
据悉，这项研究得到了DARPA（美国国防高级研究计划局）的支持。
与此同时，另一个仿生微型机器人研究项目已获得美国国防部53.8万美元的资助。
资金。
该项目名为“人类自动化信任和依赖人类摇摆团队研究平台”，由加州州立大学北岭分校机械工程教授 Nhut Ho 领导。
事实上，这个项目的合作成员也非常强大。
可以说是一个强强联合——NASA喷气推进实验室、拥有网红机器人的波士顿动力公司、英特尔、加拿大机器人公司Clearpath Robotics、德国机器人公司Telerob、硅谷激光雷达公司Velodyne以及Silvus Technologies 是一家总部位于洛杉矶的军用级战术 MIMO 无线通信开发商。
尽管该项目仍在进行中，但具体结果尚不清楚。
但在加州州立大学北岭分校的网站上，Nhut Ho 公布了他建造昆虫机器人的想法：我们受到了蚂蚁和蜜蜂的启发，它们会自我组织。
为了应对不同的任务，他们会采取团队合作的最佳解决方案。
即使团队成员失败，任务仍然可以完成。
雷锋网注意到，Nhut Ho 还有一个头衔：NASA STEAMH 自主技术研究中心创始主任。
STEAMH一词由英文单词科学、技术、创业、艺术、数学和人文的首字母组成，也代表了研究中心的跨学科研究方向。
正因为如此，该项目旨在开发的机器人不仅将专注于地面应用，例如搜索救援、采矿或一些极端环境，还将用于NASA的行星探索。
对此，Nhut Ho表示：要探索火星表面和空腔，一群微型机器人将比单独完成任务的大型机器人更有效。
同时，由于项目合作伙伴之一、来自NASA喷气推进实验室的团队曾在DARPA“地下挑战”中获得第一名，因此在自动快速测绘、导航和搜索地下环境方面具有良好的基础。
，所以本项目最终设计的机器人也将应用于地下场景。
上面提到的HAMR-Jr其实也有类似的用途。
正如 Kaushik Jayaram 在接受 IEEE 采访时所说：我希望看到像 HAMR-Jr 这样的微型机器人能够产生积极的社会影响。
我设想的主要方式有：四种：搜救、高价值资产检查、环境监测、药品援助。
可见，一方面，研究人员在微型仿生机器人领域不断探索、追求完美；另一方面，机器人的实际应用场景也在不断拓宽。
雷锋网也将持续关注未来微型仿生机器人将如何进一步发展。
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