能飞会跑的机器人都有了 水里游的你见过吗？

科学家和工程师从未让我们对机器人和昆虫的结合感到失望。

2015年，德国费斯托公司展示了一种仿生机械蝴蝶。除了外表上真正的蝴蝶之外，它真正的魔力还在于它能够扇动翅膀，翩翩起舞。微型电池和马达安装在机身上，它可以完成蝴蝶轻盈的飞行动作。

然而，蝴蝶并不是科学家感兴趣的唯一仿生话题。自然界有许多神奇的特征。蚂蚁、蜘蛛、蜜蜂甚至蟑螂都被科学家视为机器人的研究方向。哈佛大学甚至有一个特别的项目，HAMR(哈佛移动微型机器人)，它制造了一个可以探索地面和移动的仿生蟑螂机器人。

然而最近，这个蟑螂机器人获得了一项新技能。它从地面运动变成了两栖运动，学会了“水上漂浮”的技能。这项新技能不仅可以控制自己在水面上移动，就像在地面上一样，还可以选择在水下主动下沉和移动。

正如你所看到的，这个昆虫机器人还在实验室阶段，所以它没有一个完美的外观。它的重量只有1.65克，其设计与2013年HAMR原型车非常相似，但在四肢上增加了一个脚垫，从而提供了足够的浮力。该机器人甚至能以1.44克的有效重量漂浮在水面上，在水面上以高达10赫兹的频率快速摆动，并能赶上先前放置在水面上的纸船。

根据官方介绍，如果机器人想在水上移动，首先要保持自身足够轻。事实上，从ARMR的昆虫蟑螂原型来看，昆虫本身具有在水中运动的能力，因此这一研究的最新进展似乎向仿生机器蟑螂更进一步。尽管这种昆虫很熟悉也很恶心，但它确实是ARMR进化中的“老师”

然而，这一次ARMR机器人不仅需要学习蟑螂的技能，而且希望扩大。从视频中，我们可以看到它不仅能在水面上移动，还能主动沉入水中移动。由于四肢的电压，水面的浮力状态被打破，从而完成在水中行走的状态。此外，由于其四肢上有防水涂层，ARMR仿生机器人不会因沉入水中而造成短路。

哈佛大学约翰·保尔森工程学院的研究员、《ARMR机器人学》论文的第一作者凯文·陈(Kevin Chen)表示，该项目旨在证明微型机器人也可以利用自然界中小物体的运动规律来挑战大型机器人特有的能力。

另一位作者尼尔·多希认为，目前ARMR水上运动成功的关键在于它的规模。“如果它太大，提供足够的浮力将是一个挑战，但如果它太小，它就不能产生足够的力沉入水中。”

在自然界中，我们熟悉另一种水上运动昆虫水黾(即儿童时期的水蜘蛛)，它也是基于自身的轻盈，通过极快的运动速度和水的表面张力达到水运动的效果而不下沉。正因为这种非常特殊的技能，它们可以在水上生活和狩猎，ARMR并不是第一个模仿这种技能制造“水上漂浮”机器人的人。

2015年，首尔国立大学的仿生水黾机器人试图模仿水黾，制造出一种可以在水上漂浮的移动机器人。然而，团队的方向非常特别，不是在水面上移动，而是让机器人从水面上跳下来。这是因为水黾，一种昆虫，能在水面上迅速跳跃，并能在不沉入水中的情况下发挥数倍于自身的重量，这让科学家们非常好奇。经过研究，他们发现秘密在于水鼩鼱腿部运动的速度。当速度足够快时，水面需要足够的时间来改变，所以水黾可以通过适当的速度和适当的深度在水面上快速起飞。

这种对速度和力量的精确控制是通过实验得出的，并应用于机器人。结果，首尔国立大学的科学家们创造了这种仿生水行机器人，它仍然可以跳出水面，尽管它跳跃时产生的重量是自身重量的16倍。这不得不说非常像一个水上机器人。

无论是哈佛大学的ARMR还是首尔国立大学的水行仿生机器人，他们想要实现的共同目标是让机器人在水面上移动。从无人驾驶飞行器上，我们可以看到机器人向天空移动的可能性，各种运输机器人代表了地面的力量。因此，尽管水生机器人不可能在一夜之间出现在日常生活中，但也许更有趣的实验可以帮助我们更好地了解它们背后的世界，以便有一天我们能够真正制造出可用于民用的机器人。