RoboBee对着墙壁或撞到玻璃盒子的目光，可能引起了哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院(SEAS)哈佛微型机器人实验室的研究人员的恐慌，但仅此而已。

SEAS和怀斯生物入侵工程研究所的研究人员开发了一种具有弹性的机器人，这种机器人由柔软的人造肌肉驱动，可以撞到墙壁、掉到地板上并与其他机器人碰撞而不会损坏。这是第一个由软执行器驱动的微型机器人，可以实现受控飞行。

该论文的第一作者、SEAS前研究生、博士后陈玉宇说：“在微型机器人领域，移动机器人因为具有很高的复原力，变得非常强大。”“然而，这一领域的许多人总是怀疑它们可以用于飞行机器人，因为这些致动器的功率密度根本不够高，众所周知，它们很难控制。我们的致动器具有足够高的功率密度和可控性。实现悬停飞行。”

这项研究发表在《自然》。

为了解决功率密度问题，研究人员在扩展塔尔系列材料教授大卫克拉克实验室的基础上开发了电动软执行器。这些软致动器由绝缘弹性体制成，绝缘弹性体是一种具有良好绝缘性能的绝缘材料，当施加电场时会变形。

通过提高电极的导电性，研究人员可以以500赫兹的速度操作执行器，这相当于以前类似机器人中使用的刚性执行器。

当处理软致动器时，另一个挑战是系统倾向于弯曲并变得不稳定。为了解决这一挑战，研究人员建造了一个带有垂直约束线的轻型机身，以防止致动器弯曲。

在这些小型机器人中，软致动器可以很容易地组装和更换。为了展示各种飞行能力，研究人员建造了几种不同类型的软机器人舱。两翼可以从地面起飞，但没有其他控制。四翼两作动器模型可以在混沌环境中飞行，一次飞行可以克服多次碰撞。

伊丽莎白法雷尔赫尔布林(Elizabeth Farrell Helbling)是SEAS的一名前研究生，也是该论文的合著者之一，她说：“小型低质量机器人的一个优势是它们抵御外部冲击的能力。”“软执行机构提供了额外的好处，因为它可以比传统的执行策略更好地吸收冲击力。这将在潜在的应用中派上用场，比如在瓦砾中飞行执行搜索和救援任务。”

八翼四作动器模型展示了受控悬停飞行，这是具有软实力的微型机器人的首次悬停飞行。

接下来，研究人员的目标是提高软动力机器人的效率，这仍然远远落后于传统的飞行机器人。

“具有肌肉样特征和电激活功能的软致动器代表了机器人学的巨大挑战，”SEAS大学工程和应用科学教授罗伯特伍德说，他是Wyss生物灵感工程研究所的核心教师，也是这项研究的资深作者。纸。“如果我们能设计出高性能的人工肌肉，那么天空就是我们能制造的机器人的极限。”