一个小小的脾气暴躁的机器人从激光那里得到它的逃跑命令

一支新型微型机器人大军刚刚出现。其中最引人注目的是一种蟹形机器人（带有钳子），其直径不到 1 毫米。本周的《科学机器人》杂志介绍了这群几何形状各异的机器人的细节。

这些动物机器人的特点是体积非常小。最小的机器人和人的头发一样宽，而较大的机器人比跳蚤略小。它们也可以是蜷缩的尺蠖、弹簧卷曲的蟋蟀和其他形状。那么为什么要制造它们呢？

“如今，人们对微型机器人非常感兴趣——这种小型结构可以远程控制，用于各种目的。我认为，它们可能在外科手术或临床医学诊断中发挥作用，”西北大学材料科学与工程教授、论文作者约翰·罗杰斯 (John Rogers) 表示。“我们试图提出一些关于这种类型的地面机器人的想法，这些想法可以增加这一新兴研究领域正在开发的功能组合。”

罗杰斯和他的同事设计的这批微型机器人并没有被设计用来执行任何特定任务。除了体型小巧，它们的有趣之处在于，它们的构造和组装方式与硅微芯片类似。

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罗杰斯说：“如果你想想硅晶圆厂或类似的设备，它涉及沉积薄层材料，然后采用图案化方法，使这些材料能够在平面上以非常高的分辨率构造，通常是半导体晶圆。”与硅片不同，机器人本质上是三维的。但他和他的团队找到了一种方法，将它们制成二维形式，然后以三维形式弹出，就像“某种意义上的儿童立体书”。

为了制造这些机器人，他们首先从 2D 图案化薄膜堆栈开始，然后以特定方式将它们粘合到预拉伸的橡胶基材上。“当你放松预拉伸时，橡胶基材会对平面图案结构施加压缩力，使其弯曲，”罗杰斯解释说。“一切开始都是平面的，然后通过这种弯曲过程，我们使这些材料结构从平面移动到 3D 几何形状，从而定义我们的尺蠖、蚱蜢或螃蟹。”

这是机器人的结构部件，或者说骨架。接下来是“肌肉”。

肌肉由形状记忆合金材料制成，遇热可变形。在螃蟹形态下，肌肉呈黑色，位于每条腿和身体之间的连接处。反复的加热和冷却循环可使机器人的各个肢体前后移动并产生运动。

对于远程控制，激光是一个不错的选择，因为激光强度高，可以聚焦在非常小的点上，这样就可以控制每个肢体。根据肢体的加热方式，机器人可以根据其结构设计以相应的方式移动。激光扫描机器人身体的方式决定了腿部运动的顺序和方向。当研究人员从左向右扫描激光时，这些古怪的微型机器人会从右向左移动。

“它是遥控的，因为照明模式决定了运动，”罗杰斯说。“它不是遥控遥控车，因为我们没有在机器人中内置有主动无线电。”

理论上，你可以同时控制许多这样的机器人，比如使用激光灯光秀、扫描镜和其他奇特的灯光技术。它们所需要的只是直接的视线。

虽然这种制作方法几乎适用于任何布局，但这种仿生设计的原因可能反映了罗杰斯及其合作者的工作历史，其中包括枫树种子状的飞行微芯片、蝇眼相机，以及可以伪装的人造头足类皮肤。

由于机器人的制造方式类似于微电子技术，“将你能想到的任何电子电路嵌入机器人体内都非常容易，”罗杰斯说。“这将在未来开辟许多功能选项，无论是传感、能量存储还是无线电通信——各种各样的事情都由此而来。”